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RAD54是在对电离辐射敏感的啤酒酵母突变体进行遗传筛选发现的,它属于包括RAD51和RAD52异位显性家族中的一员。RAD54的突变将会导致同源重组的频率下降,影响DNA损伤修复。RAD54蛋白具有双链DNA依赖的ATP酶的活性,属于染色质重构因子SWI2/SNF2家族,具有移动和去除核小体使染色质呈松散结构以及瞬间分开DNA双链的功能。这些功能有利于促进同源DNA序列间的配对和重组。
本论文采用转入酵母RAD54基因的转基因水稻为材料。获得了以下结果。
1.在种植的过程中,出现了稳定的表型突变,这些变异包括颖壳缺失,矮化,不育等。
2.对转化水稻进行HPT基因和RAD54基因的PCR检测,Southern杂交以Northern杂交,结果证明RAD54基因、HPT基因已经转入水稻植株中并稳定表达,因此该转基因植株可以用来研究RAD54基因的相关功能。
3.Northern blot,RT-PCR技术和3’-RACE PCR分析的结果显示UBI-RAD54可以扩增得到全长基因,而35S-RAD54只扩增得到一条1316bp的条带,因此我们认为是全长基因的表达导致了突变表型的出现。UBI启动子包括UBI基因的启动子区,5’非翻译区和一个内含子。正是由于UBI启动子和35S启动子的结构不同,导致了这种差异的出现。
4.另外,在拷贝数的分析上选择使用了Southern blot为基础的CNVs多态性分析。UBI-RAD54中只有单拷贝和双拷贝,35S-RAD54和T7-RAD54两种水稻具有多拷贝；单拷贝数在三种不同水稻中的比例是最高的。35S-RAD54和T7-RAD54两种水稻没有表现出明显的差异。
5.对于基因组上能存在的序列分析,方法选择上选择了稳定性好,多态性丰富的ISSR分子标记作为主要的手段。我们将其中的一些差异片段进行了克隆测序,分析这些序列的位置及其上下游的基因。
上述结果说明水稻中超表达RAD54基因可能导致基因组上序列发生突变。