水稻、高粱、高粱稻重复顺序DNA 复性动力学分析D - 科学学研究.PDF

遗 传 学 报， 19扭）：2835,1983 减ctaGenetica Siruca 水稻、高粱、高粱稻重复顺序DNA 复性动力学分析’‘ 沈建华 周光宇 （中国科学院上海生物化学研究所） 应用DNA复性动力学方法对水稻、高粱以及它们的杂交后代高梁稻的重复顺序DNA进 行了分析。配合应用计算机技术，研究了它们基因组结构的概况。发现与母本水稻相比，远缘 杂交后代高梁稻基因组在中度重复顺序部分发生了变化。 重复顺序的存在是真核DNA的一个主要特征。高等植物中重复顺序所占的比例一 般大于类似大小的动物基因组中重复顺序所占的比例13〔)，自从Davidson和 Britten提出重 复顺序对真核基因表达的有关调控模型，【，，’‘以来，真核基因表达的其他模型也几乎都把重 复顺序部分同真核基因表达的调控功能联系起来，因而突出了重复顺序的重要性。 DNA复性动力学是研究高等生物基因组的有效途径，六十年代后期以来应用越来 越广泛，已进行了不少植物材料的研究。其中英国学者以麦类为主，美国学者以豆 类15‘,17,18,24-271为主，在其它一些作物上也做了大量工作，但对于我国的主要作物之一— 水稻则很少报道[121，至于我国另一重要作物高粱的工作更是薄弱。本实验所采用的高粱 稻是水稻和高粱远缘杂交的产物，这种杂交的稳定后代是染色体水平以下 DNA片段杂 交的后代1,〔2,281。本文在研究水稻与高梁重复顺序以及基因组结构的同时，进行了高粱稻 的分析，以了解高粱 DNA片段的结合对水稻基因组结构的影响。 材 料 与 方 法 一（）材料 粳稻银“坊”，多穗高粱“亨加利”，高梁稻 “77125为（“银坊”X “亨加 利”杂交后代株系之一，已稳定传代 15代[2J）种子系由中国农科院作物所提供。 二（）植物 DNA 的提取 大体上按曾以申法[4)［，样品的前处理改在液氮中进行， 另外蛋白酶作用后加 SDS保温，温度由37℃改为60OCo 三（）大肠杆菌E.coliDNA的制备 基本上按Marmur法[23［)但 DNA和 RNA 分离不用 RNase，而用 Sepharose4B柱，以2MNaCl溶液洗脱。 （四）DNA 熔“点”Tm的测定 DNA溶液对 0.5XSSC充分透析。在 Unican SP1800型紫外分光光度计上测定。同时测定 E.coliDNA的Tm值，作为对照。 五（）DNA 的切短 DNA溶液对pH6.8的。.12M磷酸盐缓冲液充分透析。使 用上海超声波仪器厂生产的CPS-1型超声粉碎仪在输出功率50瓦、频率为20,000赫兹 本文于 1982年2月22日收到。 I)本工作承本所张鸿钧同志协助进行DNATm测定，戴培桦同志及电镜室其他同志协助电镜观察，苏妙根同志 协助图表翻拍，在此一并致谢。 1期 沈建华等：水稻、高粱、高粱稻重复顺序DNA复性动力学分析 29 情况下处理1分钟。 六（）DNA 片段长度的判断 电镜制样按徐有成等C31，统计50100个DNA分 子的长度，取平均值。 七（）DNA 的变性与复性 基本按 Britten等方法+0［, （八）复性动力学数据分析处理 见 “真核DNA复性动力学数据分析的非线性最 小二乘法计算机程序，’（另文报道）。 九（）经基磷灰石制备 按 Bernardi法8［]0 结 果 一（）水稻、高粱、高粱稻DNA 的Tm和 GC%值 水稻“银坊”，高粱 “亨加 利”，高粱稻 “77125和大肠杆菌 E.coilDNA的TM测定结果见表10 表I 水稻、高粱、高粱稻DNA 的Tin和 GC％ 值 TableI DNAIm andGC％ ofrice,sorghum andtheirhybrid DNA