种间杂交在植物基因组进化过程中起到重要作用,也是一种被广泛应用的育种方法。物种间的远缘杂交将2个高度分歧的基因组综合到一个“核-质”中对基因组来说是一种强烈的冲击,能够引起广泛的遗传和表观遗传变异。本文利用水稻13个内源低拷贝、具有潜在转座活性的反转座子的RT和/或LTR区为探针,对反转座子自身在3种水稻-菰(Zizania latifolia Griseb.)渐渗系(RZ1、RZ2和RZ35)中的遗传变异和DNA甲基化变异,及反转座子侧翼序列基因表达进行了研究。首先,对反转座子的RT和LTR两个区域的拷贝数估测结果表明,LTR的拷贝数高于RT的2倍,说明水稻和菰中都有这些反转座子的solo-LTR的存在。经EcoRI和HindⅢ酶切的Southern杂交结果表明,13个反转座子中的10个在3种水稻-菰渐渗系中均检测到广泛的基因组结构变异。这些变异主要表现为渐渗系中亲本杂交片段的消失和新片段的出现,这提示变异的性质主要是重组。在这10个反转座子中,有8个在RT和LTR区域同时发生了具有明显协同性的重组性变异,余下的2个只在RT区检测到了变异。经一对胞嘧啶甲基化敏感的同位酶HpaII和MspI酶切的Southern杂交结果表明,所研究的13个反转座子中,有12个在3种水稻.菰渐渗系中均发生了广泛的DNA甲基化变异,包括超甲基化和去甲基化变异。这12个发生了甲基化变异的转座子中,11个在RT区和LTR区同时发生了甲基化变异,1个在仅在RT区发生甲基化变异。研究发现,无论是结构变异还是DNA甲基化变异,多数在2种或所有的3种渐渗系中具有一致性。由于所研究的3种渐渗系最初来自于同一个F1植株,说明渐渗系中的大多数变异发生在F1植株发育早期的体细胞中,此后通过形成生殖细胞而遗传给后代。 对这13个LTR类反转座子反转录酶区的RT-PCR结果分析表明,1个反转座子(Osr7)在松前和3种渐渗系中在转录水平上都有活性,1个反转座子(Osr42)在松前和渐渗系RZ35中有转录活性。 亚硫酸盐测序结果进一步证实了渐渗系甲基化变异,而且揭示反转座子Osr42的表达与甲基化程度密切相关。 对这13个LTR类反转座子的上、下游侧翼5kb范围内的序列分析结果表明,71.4％为多拷贝序列,仅少数序列为单拷贝序列,说明这些反转座子主要位于异染色质区,但在基因附近也有少量分布。对侧翼序列中的9个低拷贝基因进行RT-PCR分析结果表明,3个基因在渐渗系和受体水稻亲本之间存在差异表达,但与反转座子的存在与否没有直接相关性。