CAJ | 학술논문

背景:胞质雄性不育(CMS)是由于线粒体基因组突变导致无功能性花粉产生的一种现象.对CMS和非CMS线粒体基因组的比较分析,揭示线粒体基因组间结构差异及因重组导致的广泛性重排具有重要意义.然而,在辣椒中与CMS相关的线粒体基因组结构及DNA重排机制仍不清楚.结果:获得了辣椒CMSFS4401 (507 452 bp)和可育系Jeju (511 530 bp)线粒体完全基因组序列.并对辣椒、烟草线粒体基因组进行了比较分析,发现其均存在广泛的DNA重排和低保守性的非编码DNA区.FS4401和Jeju线粒体基因组比较发现,除了FS4401线粒体基因组中多了一个atp6(Ψatp6-2)基因拷贝外,线粒体所有蛋白编码基因都一致.在基因组结构方面,发现两个线粒体基因组上的18个同线性序列区在基因组上存在重排,这些同线性序列区之间的序列总长度分别为30 380(FS4401)和17 847 bp(Jeju).此前报道的CMS候选基因、orf507和Ψatp6-2均位于FS4401最大特异序列片段的边界,在此区间大量的短序列片段聚集在一起,而Jeju中这些短序列表现为缺失或存在于不同的位点.连接序列片段的重复序列和重叠序列(由少数几个核苷酸组成)暗示同源重组导致的广泛性重排可能涉及到该区段的序列进化.本研究还利用其他植物种类的线粒体DNA序列进行分析,揭示CMS相关基因DNA区段的共同特征.结论:辣椒CMS和雄性可育系线粒体基因组大部分序列表现出一致性,但存在大量的基因组重排现象.辣椒CMS候选基因位于高度重排的CMS特定DNA区域的边界或重复序列附近.通过对其他物种CMS相关基因的特征分析,揭示出可能涉及到CMS相关基因进化的共同机制.
배경:포질웅성불육(CMS)시유우선립체기인조돌변도치무공능성화분산생적일충현상.대CMS화비CMS선립체기인조적비교분석,게시선립체기인조간결구차이급인중조도치적엄범성중배구유중요의의.연이,재랄초중여CMS상관적선립체기인조결구급DNA중배궤제잉불청초.결과:획득료랄초CMSFS4401 (507 452 bp)화가육계Jeju (511 530 bp)선립체완전기인조서렬.병대랄초、연초선립체기인조진행료비교분석,발현기균존재엄범적DNA중배화저보수성적비편마DNA구.FS4401화Jeju선립체기인조비교발현,제료FS4401선립체기인조중다료일개atp6(Ψatp6-2)기인고패외,선립체소유단백편마기인도일치.재기인조결구방면,발현량개선립체기인조상적18개동선성서렬구재기인조상존재중배,저사동선성서렬구지간적서렬총장도분별위30 380(FS4401)화17 847 bp(Jeju).차전보도적CMS후선기인、orf507화Ψatp6-2균위우FS4401최대특이서렬편단적변계,재차구간대량적단서렬편단취집재일기,이Jeju중저사단서렬표현위결실혹존재우불동적위점.련접서렬편단적중복서렬화중첩서렬(유소수궤개핵감산조성)암시동원중조도치적엄범성중배가능섭급도해구단적서렬진화.본연구환이용기타식물충류적선립체DNA서렬진행분석,게시CMS상관기인DNA구단적공동특정.결론:랄초CMS화웅성가육계선립체기인조대부분서렬표현출일치성,단존재대량적기인조중배현상.랄초CMS후선기인위우고도중배적CMS특정DNA구역적변계혹중복서렬부근.통과대기타물충CMS상관기인적특정분석,게시출가능섭급도CMS상관기인진화적공동궤제.