转座子是真核生物基因组内重要组成成分之一，可以从一个位点转移至另一个位点并能产生一系列变异的遗传因子。根据转座方式的不同，转座子通常被分为两类：一类是以RNA为中介进行转座的逆转座子，另一类是直接以DNA到DNA的方式进行的转座子。逆转座子是其中种类最多、分布最广的一类，其特殊的转座过程使其引起的突变为稳定突变，Ty1-copia类逆转座子是植物中研究的较为深入的一类。已有研究表明Ty1-copia类逆转座子对植物基因组大小、结构、基因功能以及基因和基因组进化等都有重要影响。苹果（Malus×domestica Borka．）是世界范围内广泛栽培的果树，但目前关于苹果基因组内Ty1-copia类逆转座子的研究却很少。本试验研究了苹果基因组内Ty1-copia类逆转座子在苹果属中存在的普遍性、多样性、甲基化水平、在基因组中的作用、转录活性、以及LTRs的特性，并利用基于LTRs的SSAP技术研究了苹果属部分野生种与栽培种的遗传多样性和芽变的分子机理。1、优化了苹果Ty1-copia类逆转座子逆转录酶保守片段的PCR反应体系：Mg²⁺浓度为5mmol／L；dNTP浓度200μmol／L；引物浓度为0.5μmol／L；Taq聚合酶浓度为50μl反应体系中为1U。从苹果属12个野生种和苹果23个栽培品种中都扩增到了约270bp的目的产物，且所有试材的扩增结果一致，均无目的条带以外的产物扩增，说明Ty1-copia类逆转座子在苹果属植物中广泛存在，且存在历史可能较为久远；从扩增结果看不出该逆转座子的逆转录酶基因或附近区域在苹果基因组内有嵌套行为的发生。2、利用优化了的PCR方法从嘎拉苹果基因组克隆了45条Ty1-copia类逆转座子逆转录酶保守序列（登陆号分别为AY849580-AY849592和DQ105035-DQ105066），结果表明，同一基因组来源的这些序列存在高度的异质性。核甘酸序列长度变化范围为196bp-279bp，同源性为40％-99.2％，氨基酸序列同源性为31.3％-100％，其中有11条序列发生了移框突变，13条序列含有1-3个不等的终止密码子突变，22条序列在保守片段SLYGLKQ处发生了碱基替代突变，3条序列发生重组突变，至少有5条序列发生了碱基缺失突变，1条序列发生了插入突变。根据氨基酸序列的同源性将来自于同一祖先的45条序列对应的逆转座子分为10个家族，其中家族1-7中序列总数约占克隆总数的93％，存在有转座活性的逆转座子的可能性较大；家族8-10各只含有一条序列。比较苹果与其它物种中Tyl-copia类逆转座子逆转录酶基因保守片段同源性，发现苹果与挪威云杉、番茄和马铃薯中存在相似性很高的Tyl-copia类逆转座子。3、本试验以从嘎拉苹果基因组获得的Tyl-copia类逆转座子逆转录酶基因的总的保守序列为探针，以田间植株、组织培养植株和转基因植株的不同酶切产物为模板进行Southern杂交，结果表明苹果基因组内Tyl-copia类逆转座子拷贝数高；基因组内部分Tyl-copia类逆转座子被甲基化，这不仅在一定程度上维护了寄主基因的功能和基因组的稳定性，而且促进了寄主基因型多样性的发展与基因组进化；上述三种材料不同酶切产物的杂交信号及强度没有区别。4、研究了愈伤组织培养条件下苹果基因组内Tyl-copia类逆转座子的转录活性。在培养基MS+2，4-D 2mg／L+BA 0.2mg／L+NAA 0.5mg／L上诱导了1个月的愈伤组织呈现非正常生长状态、无再生迹象。以Tyl-copia类逆转座子逆转录酶区域的兼并引物进行RT-PCR，检测到了270bp的目的条带，而对照、继代组培苗和不含2，4-D诱导的愈伤组织及幼芽中均无该条带的扩增，说明2mg／L的2，4-D能诱导Tyl-copia类逆转座子转录活性的表达。将目的条带回收、克隆和测序后进行分析，所有序列都属于Tyl-copia类逆转座子逆转录酶的氨基酸保守序列。21条序列（登陆号分别为AY849591-AY849596和DQ105060-DQ105074）的变异性较大，核甘酸序列长度从196-277bp，同源性45.3％-99.6％；推断其氨基酸序列变异范围为36.8％-98.9％，其中有2条序列发生了移框突变，4条序列含有终止密码子突变，9条序列在保守片段SLYGLKQ处发生了碱基替代突变，2条序列发生重组突变，至少有1条序列发生了缺失突变，1条序列发生了插入突变。比较21条序列之间以及与其它物种中同类序列的相似性，发现21条序列被聚为五类，其中，第一类与甜菜、第二类与日本樱花和挪威云杉、第四类与拟南芥中含有相似性高的Tyl-copia类逆转座子。尤其是第二类的prt52与日本樱花中BAA02268.1的同源性高达91.6％。5、本文采用改进过的Pearce等方法获得了苹果Tyl-copia类逆转座子的RNase-LTR序列。所分离的20条序列的长度变化范围107-500bp；根据Tyl-copia类逆转座子的特征推断出的PPTs和IR中，有9条序列的PPTs全由嘌呤碱基构成，11条序列的PPTs中有1个嘧啶碱基的替代突变；19条序列的IR为“TG”，一条序列因重组而缺失；20条序列中有4条序列出现重组现象，重组率是20％。根据RNase氨基酸序列的同源性，20条序列可分为六类，每一类中各序列长度、组成、RNaseH的结构、PPTs的结构及起始位置等并不完全相同。在每一类中都有RNaseH核甘酸序列同源性达90％以上的序列存在，说明这些逆转座子的转座活性可能一直伴随着苹果基因组的进化历程，这增强了苹果基因组的可塑性。分析获得的Tyl-copia类逆转座子的LTRs，其中含有启动子的结构特征“CAAT box”和“TATA box”及受不同胁迫条件作用的调控元件。6、基于苹果Tyl-copia类逆转座子LTR-10的SSAP技术在苹果属8个野生种和28个栽培品种中表现出了丰富的遗传多态性，多态性片段比例为88.2％。所有供试材料被聚为三组，第一组全由国外引入的栽培种质构成；第二组由野生种质组成；槟子因其遗传背景复杂，被单独聚为第三组，第二、第三组种质都原产于中国。其中，具有相同或相近起源的种质多数能被聚在一起，说明基于Tyl-copia类逆转座子的分子标记在研究物种的遗传多样性上具有很大的发挥潜力。此外，在红星的芽变品种矮威尔中检测到了一条约180bp的特异带，表明该品种的芽变与逆转座子的插入突变可能有一定关系。