在浙江省自然科学基金的资助下，浙江农林大学教授周明兵承担的自然科学基金杰出青年项目“竹亚科LTR反转录转座子的分布和增殖模式及对宿主基因组进化的影响”不久前通过了结题验收。
据介绍，一个物种的基因组可分为有基因区和非基因区，非基因区常常占了一半以上，但非基因区主要有转座子构成，其中含量最丰富的是LTR反转录转座子，LTR反转录转座子转座会导致基因突变，是促成形态变异和导致生物进化的动力，因此探索其机理和规律对将来研究生物生长发育规律具有极其重要的意义，其研究成果是将来科技改变生活、促进社会进步的重要储备。
周明兵团队对LTR反转录转座子在竹亚科基因组的分布、进化和对宿主基因表达影响开展了系统的研究。研究人员在实验过程中采摘了8种毛竹变种的幼嫩叶片(黄槽毛竹、佛肚毛竹、圣音毛竹、龟甲毛竹、绿槽毛竹、强竹毛竹、金丝毛竹和毛竹)为实验材料。材料采自浙江农林大学平山实验基地，采摘后保存于-70℃冰箱。利用LA PCR体外克隆技术，提取毛竹变种叶片的基因组DNA，经过DNA酶切、接头连接、1st PCR及2nd PCR四步反应，最后通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测多态性，分析了PHRE1和PHRE2在8株毛竹实生苗基因组插入位点的变化，结果表明，PHRE1在8株毛竹实生苗基因组具有明显的多态性，PHRE2在8株毛竹实生苗基因组具有一定的多态性，相对照的是，通过AFLP检测8株毛竹实生苗基因组的多态性，未能在这8株毛竹实生苗基因组检测出多态性。上述结果表明，基于LTR反转录转座子开发的分子标记——S-SAP具有广泛的多态性，一方面可以把毛竹及其变种区分开来；另一方面也说明PHRE1和PHRE2参与毛竹生长发育和形态建成过程，可能在毛竹品种分化和变异过程发挥作用。
团队全面完成了预定研究任务，取得以下结果：
1.LTR反转录转座子在竹亚科广泛分布并大量存在，具有高异质性，类型丰富，多重起源等特点。
2.LTR反转录转座子占毛竹基因组的40.35% ，不同亚类毛竹LTR反转录转座子在物种进化过程中经历不同模式的扩增和分化。
3.竹亚科物种间基因组大小、染色体数目、倍性和核型差异较大，竹亚科基因组大小多态性和多种因素有关。
4.很多毛竹LTR反转录转座子具有转录活性，距离基因越近转录活性越高，是siRNA重要来源。
5.转座子在毛竹基因组启动子含量丰度，其中LTR反转录转座子含量最高，瞬时表达结果表明启动子中转座子参与了下游基因表达调控。
6.分离和鉴定了6个活性的LTR反转录转座子，开发基于毛竹LTR反转录转座子插入多态性的S-SAP标记。
本报记者 金乐平 通讯员 周丽敏 张慧玲
