Pcf(atp9,cox2)
orf138 orf79(cox1,cox2) WA352(orf284,orf288) orfH79(cox1,cox2)
unknown unknown orfΒιβλιοθήκη 07(atp9,BT-orf79)
orf522(atp8)
orf256(cox1)
2.1 线粒体基因组特征与重排
植物线粒体基因组比动物、真菌的线粒体基因组大,且不同植物物 种间线粒体基因组大小相差也很大,从200~2400kb之间。植物线粒体重 组和重排事件频繁发生,导致基因组结构、不同DNA分子拷贝数比例的 变化,产生不同大小的mtDNA分子。重复序列介导的高频重组和重排是 导致线粒体基因组不均一性、结构复杂的主要原因。
2.3 嵌合ORF与CMS
植物CMS相关的嵌合orf是由线粒体基因组重排产生的,这些特异的 嵌合序列往往来源于线粒体保守基因或非编码RNA。当引入育性恢复核 基因,可以抑制线粒体嵌合orf的表达,从而恢复育性。例如:图中红色 表示未知功能嵌合ORF,虚线表示同源序列。
在T-CMS玉米中,urf-13是线粒体基因组经过7次重组所形成的嵌合基因,它含 有26SrRNA(rrn26)基因和atp6 基因以及叶绿体tRNA-Arg基因的部分序列。 在S-CMS玉米中,R区位点的5′端反向重复序列IR含有orf355 和orf77 两个开 放阅读框, orf77中有三段序列与玉米线粒体atp9 基因编码区及其3′侧翼同源, 是由三个atp9片断和其他DNA片断组成的嵌合基因。
2.2 重排与嵌合ORF
线粒体中不同功能基因之间的重组和重排会引起新的阅读框或无功 能假基因的产生,同时造成大量非编码序列的积累。 在植物线粒体DNA 中通过多次重排形成的开放的阅读框架,它们能转录,但其功能和编码 蛋白还不清楚。这些阅读框有的是通过线粒体基因组重排而形成的嵌合 基因,而有的嵌合基因已被证实与植物雄性不育性有关。