基于同源重组的重离子辐射拟南芥靶点序列定位方法及可行性研究

作     者：余天祥 吴京京 侯之仰 刘斌美 王婷 卞坡 

作者机构：中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所 中国科学技术大学 安徽医科大学基础医学院 

出 版 物：《原子核物理评论》 (Nuclear Physics Review)

年 卷 期：2024年第41卷第02期

页      面：713-719页

学科分类：0710[理学-生物学] 071001[理学-植物学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(12135016)~~ 

主　　题：重离子辐射 同源重组 辐射靶点 DNA团簇损伤 拟南芥 

摘      要：作为粮食种质资源创新的重要途径，重离子辐射诱变技术受到了广泛关注。为了促进重离子辐射在育种上的应用，有必要研究重离子辐射在植物中诱导DNA团簇损伤的修复和突变演化机制，而在基因序列水平定位重离子的辐射靶点是该机制解析的基础。目前，尽管已经建立了一些基于常规报告基因的重离子辐射靶点定位方法，但其效率并不理想。本工作基于同源重组机制对DNA双链断裂的特异响应，以及重离子辐射靶点核心区域富含DSBs的特性，提出了一种基于同源重组报告基因的重离子辐射靶点定位新方法，通过比较γ和碳离子辐射的诱变分布特征，初步确定了该定位方法的可行性。在此基础上，在该HR-GUS报告体系侧翼增加了lacI筛选基因，进一步提高了定位效率，并揭示了重离子辐射诱变导致片段缺失和多位点突变的特性。该体系的建成为进一步阐明重离子诱变机制提供了良好的技术支撑。