绿豆Copia类反转座子全基因组注释及进化分析

发布时间：2025-06-27 02:42

　　 利用基于结构从头寻找和同源比对的方法,从绿豆基因组中鉴定出插入位置明确的1 198个完整的Copia类反转座子和1 038个solo LTR转座子元件。这些元件不均匀分布在绿豆的22条染色体上,并和功能基因的分布呈现显著的负相关关系。绝大部分Copia类反转座子(91.8%)在最近5.0 MYA内插入到寄主基因组中,并在1.0～2.0 MYA呈现1个明显的活跃峰值。此外,每个家族的solo LTR转座元件数量与完整转座元件数量的比值与进化时间无关,而与LTR的长度呈现显著的正相关关系。尽管这些Copia类反转座子可划分为Angela、Ale、Bianca、Ivana、Maximus和TAR等6个谱系,但各谱系内所包含的家族数和元件数差异较大。通过染色体上的位置比较,发现67个Copia类反转座子家族的713个元件插入到629个功能基因的内部或附近区域(<1 kb),提示这些元件可能对基因的结构、表达和功能产生一定的影响。

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【部分图文】：

图1 绿豆Copia类反转座子在染色体上的分布

为了探讨Copia类反转座子在绿豆基因组中的分布规律及特征,我们对463个1Mb窗口中LTR-反转座子的分布进行了随机性检验。其中,有61个(13%)窗口中Copia类反转座子的模拟值与理论值之间存在显著差异,说明这些LTR-反转座子具有偏向分布的特点(图1)。其发生的频率远低....

图2 Copia类元件与基因的相关性

为了明确Copia类反转座子的分布是否与基因的分布呈一定的相关性,我们对两者进行了相关性分析。结果显示,在绿豆基因组中,Copia类反转座子元件密度与基因密度之间呈现显著的负相关关系(图2)。这一结果提示,基因的密度可能是影响Copia类反转座子分布的一个因素。2.3绿豆Cop....

图3 绿豆Copia类反转座子插入时间分布

从单个家族来看,在126个Copia类反转座子家族中,有106个家族(84.1%)中元件的平均插入时间<3.0MYA;47个家族(37.3%)中元件的平均插入时间在1.0～2.0MYA;28个家族(22.2%)中元件的平均插入时间<1.0MYA;有6个家族中元件的平均插入时....

图4 S/I与平均插入时间(A)和LTR长度(B)之间的相关性

我们前期在大豆上的研究结果表明,soloLTR与完整转座子元件拷贝数之间的比例(S/I)与LTR长度存在显著的相关性,而与平均插入时间不存在相关性[7]。为了验证这一结论在绿豆中是否仍然成立,我们统计分析了拷贝数最多的前30个家族。研究结果显示,绿豆中S/I值与LTR长度之间具....

本文编号：4053677