[目的]重复序列是真核生物基因组中重要组成部分,对物种进化、基因遗传变异、转录调控等具有重要作用.研究旨在揭示牛亚科物种重复序列特征,研究转座子和串联重复序列间的进化关系,为牛亚科物种重复序列的研究提供理论支撑.[方法]以普通牛、瘤牛、牦牛、水牛、野牛以及大额牛6个牛亚科物种的基因组序列为研究对象,利用TRF和RepeatMasker软件对6个牛亚科物种基因组中的串联重复序列(tandem repeats sequence,TRs)和转座子(transposable elements,TEs)进行鉴定,并通过本地BLAST比对,分析两类重复序列间的相似性,单位点(single-locus TRs,slTRs)和多位点串联重复序列(mutiple-locus TRs,mlTRs)以及转座子内部的串联重复特征.[结果](1)6个牛亚科物种中,重复序列在普通牛中的比例最高,为49.13％,其次为水牛46.82％、大额牛46.66％、瘤牛42.70％、野牛42.36％、牦牛42.34％;其中转座子在基因组中的比例为40.57％-45.71％,高于串联重复序列的比例(1.50％-3.42％).(2)串联重复序列中,mlTRs的比例(76％-99％)显著高于slTRs(1％-24％),表明mlTRs为6个牛亚科物种中串联重复序列的主要组成.(3)TE-derieved的串联重复序列分析表明,TRs中43％-84％的序列来源于转座子,其中多位点串联重复序列可高达94％.(4)TRs-related转座子及其活性分析表明,与TRs具有相似性的转座子主要来自非长末端重复序列(non-Long Terminal Repeats,non-LTR),包括 SINE(Short Interspersed Nuclear Element,SINE)和长末端重复序列(Long Interspersed Nuclear Element,LINE),其中SINE/Core-RTE(主要为BOV-A2)的数量(14 423-24 193)和相对丰度(4.06％-6.77％)最高,被认为是牛亚科物种中最年轻且最具活力的转座子.(5)转座子的串联重复特征分析表明,BovB在0-600 bp,L1_BT在1 500-2 700 bp的序列分别发生了大量的串联重复,与consensus序列的一致性分别达93％和87％以上,且两段区域均为非编码区.[结论]重复序列在牛亚科物种中具有相似的分布特征,non-LTR是牛亚科物种TRs-related TEs的重要来源,且SINE/Core-RTE(主要为B0V-A2)为牛亚科物种最年轻且最具活力的转座子;同时串联重复序列又可作为转座子内部结构的组成部分,表明串联重复序列与转座子在基因组的进化过程相互影响、相互作用.

牛亚科;转座子;串联重复序列;进化

张瑞;张天留;范婷婷;朱波;张路培;徐凌洋;高会江;李俊雅;陈燕;高雪

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京100193

中国农业科学

[1]张瑞;张天留;范婷婷;朱波;张路培;徐凌洋;高会江;李俊雅;陈燕;高雪-.牛亚科物种转座子与串联重复序列之间的进化关系)[J].中国农业科学,2022(09):1859-1867

RepeatMasker,slTRs,mlTRs,derieved,SINE,Interspersed,BOV,BovB,B0V

牛亚科,转座子,串联重复序列,进化关系,真核生物,生物基,物种进化,基因遗传变异,转录调控,序列特征,瘤牛,牦牛,水牛,野牛,大额,基因组序列,TRF,tandem,repeats,sequence,transposable,elements,TEs,BLAST,single,locus,多位点,mutiple,重复序列分析,related,活性分析,Long,Terminal,Repeats,LTR,Short,Nuclear,Element,LINE,Core,RTE,A2,相对丰度,bp,L1,BT,consensus,两段,非编码区

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