奉节脐橙果实苯丙氨酸解氨酶活性及其基因表达与果皮褐变的关系

柑橘果皮褐变严重影响果实的商品价值和耐贮性．以奉节脐橙（Citrus sinensis Osbcck）果实为材料,通过采后常温、涂蜡、低温、机械损伤等处理研究了果实果皮褐变率、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性及PAL上基因在果皮褐变过程中表达水平的变化。结果表明,涂蜡、损伤处理均极显著地提高果实的果皮褐变率,而低温贮藏可显著降低其发生率;贮藏期问各处理的PAL活性均呈上升趋势,损伤处理PAL活性显著高于对照。果实发生褐变或受到机械损伤后,PAL2、PAL6基因的表达均比对照明显增强。结果首次表明脐橙果实PAL活性变化以及PAL2基因的表达与果皮褐变具有非常密切的关系．     

柑橘钙结合蛋白基因的克隆及其在果皮褐变中的表达分析

从柑橘果皮褐变相关基因的差减cDNA文库中,筛选了一个与钙结合蛋白基因家族同源的EST片段,通过RACE技术克隆了其全长cDNA序列(CsCAB,GenBank登录号EF010854).CsCAB基因全长984 bp,含有一个621 bp的开放阅读框,编码207个氨基酸,预测蛋白质分子量为22.95 kD,理论等电点为4.5;序列分析结果显示CsCAB与钙结合蛋白具有很高的同源性,且具有钙结合蛋白的保守结构域EF-hand.Northern blot结果显示CsCAB在褐变果皮中上调表达,说明该基因与柑橘果实的果皮褐变有密切关系.     

柑橘膨胀素相似基因的克隆及在采后胁迫条件下的表达

从柑橘果皮褐变差减cDNA文库中分离出了一个编码膨胀素相似基因的片段,通过RACE技术分离获得了1 083 bp的全长cDNA(CsEXP,GenBank登录号FJ769424),编码254个氨基酸,开放阅读框为52-816 bp间;该成熟蛋白质的分子量为27.05 kD,等电点为7.93。CsEXP在褐变果皮中的表达明显高于对照。CsEXP在胁迫初期的表达分析显示,高温(40℃)抑制CsEXP的表达,而在伤害、低温(4℃)、无氧和乙烯处理后24 h内,CsEXP的表达都上升,表明这些处理诱导了CsEXP基因表达,可能CsEXP在对胁迫刺激的反应中起作用。由于低氧、伤害等胁迫条件都可能诱导果皮褐变的发生,因此CsEXP可能在对果皮褐变相关的胁迫反应中起作用。     

一个水稻OsWNK基因的分离及表达分析

在褐飞虱取食后的水稻cDNA差减文库中筛选到与拟南芥AtWNK1激酶基因高度同源的EST(GenBank登录号:BU572310),以该EST为探针,从褐飞虱取食后的水稻cDNA文库中分离到OsWNK基因的全长cDNA,该基因编码一个含677个氨基酸残基的蛋白激酶,与以前克隆出的一种拟南芥蛋白激酶基因(GenBank登录号:DQ837532)只有3个氨基酸残基的差异。Northern杂交结果显示,在褐飞虱取食后,该基因的表达上升。表明该激酶基因参与褐飞虱取食的应答反应,可能与水稻抗褐飞虱有关.     

利用抑制差减杂交技术分离受水稻抗性调控的褐飞虱基因

为分离受水稻抗性调控的褐飞虱Nilaparvata lugens基因, 以取食感虫水稻台中1号和高抗水稻B5的2叶1芯秧苗24 h的褐飞虱4龄若虫为起始材料, 采用抑制差减杂交技术构建了两个群体间的正反向差减cDNA文库。通过斑点杂交从差减文库中筛选代表受水稻抗性调控的基因的cDNA克隆, 进行测序和功能分析, 挑选具功能的基因进行Northern杂交验证。结果表明, 通过斑点杂交筛选到的98个阳性克隆代表92个互不重复的单基因, 其中25个与动物的已知蛋白基因存在较高的同源性。Northern杂交表明, 这25个基因有11个表达上调, 8个表达下调, 提示它们可能在褐飞虱适应抗性水稻过程中发挥了重要作用。本研究结果为克隆上述新基因的全长cDNA序列及进一步研究其在褐飞虱与水稻互作中的功能奠定了基础。     

杉木木材形成过程特异表达基因的鉴定与分析

为了获得杉木木质化过程中特异表达的基因, 本研究利用抑制差减杂交技术, 以杉木突变体独干杉无性系为测试方(Tester), 正常的句容0号无性系为驱动方(Driver), 构建了正向差减文库, 获得了618个克隆。利用通用引物T7和SP6进行PCR及EcoRⅠ酶切鉴定文库重组子, 同时, 利用点杂交技术, 以正向差减、反向差减及未差减的测试方和驱动方四种探针, 进行了进一步的筛选阳性克隆。用定量PCR对结果进行了初步验证。260个单一ESTs中60%的与已知蛋白具有显著同源性, 可分为4个主要类别: 新陈代谢、细胞壁生成和结构重构、信号传导和胁迫。系统分析参与杉木木材形成的基因对了解木质部分化的分子机制具有重要意义, 是了解木材形成遗传控制的直接信息来源, 也是改良材形和纤维性质的潜在候选基因。     

大鼠再生肝中表达上调基因的筛选与鉴定

采用新发展的抑制差减杂交技术（suppression subtractive hybridization,SSH）在基因组水平筛选再生肝中高表达基因。大鼠肝部分切除后24h的再生杆组织来源的cDNA作为受检者（tester）,正常肝组织的cDNA作为驱动者（driver）,进行差减杂交,获得一900个克隆的差减杂交库,随后对差减克隆进行了差异筛选,得到50个在再生肝中高表达的强阳性克隆,序列测定和同源比较表明这些克隆代表了37个基因,其中13个与已报道的肝再生相关的基因同源,15个为忆知基因但首次发现与肝再生相关,9个为新的基因（EST）已被GenBank收录。制备了标准化RNA点杂交膜,通过对上述部分基因的RNA点杂交分析,不但确认了这些基因在再生肝中表达水平的升高,同时发现它们在肝再生过程中有不同的表达模式。实验结果提示这些基因在肝再生过程中具有重要功能。     

文昌鱼性腺差减cDNA文库的构建

本研究以日本文昌鱼(Branchiostoma japonicum)性腺cDNA为材料,应用抑制性差减杂交技术构建文昌鱼雌雄性腺的差减cDNA文库.正向差减杂交以卵巢为试验方、精巢为驱动方,反向差减杂交以精巢为试验方、卵巢为驱动方,将所获差减cDNA片段克隆插入质粒表达载体,转化大肠杆菌DH5α,最后获得的正、反向差减文库分别含459、243个重组子.PCR 扩增鉴定正、反向差减cDNA文库的插入片段,其中90%左右的克隆皆能扩增出有效产物,插入片段范围为200-600 bp,符合差减文库PCR产物片段的大小.随机选取30个阳性克隆测序分析,得到26有效基因片段,进一步从中选取16个序列,用实时定量PCR对文库质量进行验证,结果表明所建文库能够达到富集雌雄性腺差异表达基因的目的.文昌鱼性腺差减文库的构建,为进一步分离、鉴定性腺分化和发育相关基因奠定了基础[动物学报 54(3):482-48 8,2008].     

脐橙晚熟突变体"奉晚"与原品种"奉节72-1"的果实着色差异

测定了果实成熟过程中“奉晚”和“奉节72．1”两个脐橙（Citrus sinensis L．Osbeck）品种果皮中叶绿素和总类胡萝卜素的含量,并采用RT-PCR技术研究了相关酶的基因表达。结果表明：“奉晚”脐橙果皮中叶绿素含量的显著降低发生在11月份,“奉节72．1”则发生存10月中下旬到11月上旬;“奉晚”脐橙果皮中的总类胡萝卜素含量显著积累始于12月中旬,而“奉节72.1”品种则始于11月初。另外,“奉晚”脐橙果皮中叶绿素含量在10～11月显著高于原品种,总类胡萝卜素含量在12-1月显著低于原品种。从基因表达分析结果看到,“奉晚”脐橙果皮中与类胡萝卜素合成酶相关的基因较强表达的时间也整体迟于“奉节72．1”脐橙;叶绿素水解酶基因表达在10～12月中旬表达较“奉节72—1”弱,翌年1月份则较“奉节72．1”强。     

利用抑制性差减杂交技术筛选草原龙胆花器官发育特性基因

目的:探讨草原龙胆花发育的分子机制,为进一步阐述花器官同源异型、属于MADS-box基因家族的一系列基因在调节开花植物花瓣和雄蕊的发育中的作用奠定基础。方法:以草原龙胆不同发育时期的花器官(萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊)原基的cDNA作为试验方(tester),以茎叶组织的cDNA作为驱动方(driver),利用抑制性消减杂交技术构建了一个富集花器官发育特性基因的抑制性差减cDNA文库。对抑制性差减cDNA文库进行筛选、测序及Blast同源性比较。结果:获得了与花器官发育相关的特异性基因。结论:构建了抑制性差减cDNA文库,为克隆草原龙胆花器官发育特异性基因全长序列奠定了基础。     

小麦抗叶锈病近等基因系TcLr41 SSH文库构建与分析

以小麦抗叶锈病近等基因系TcLr41和感病亲本Thatcher的叶片cDNA分别作为试验方和驱动方,利用抑制差减杂交技术,构建了一个包含2544个克隆的差减文库。随机提取阳性克隆质粒DNA后经PCR检测,插入片段大部分集中在200～1000bp之间,证明所构建的文库符合要求。在功能已知的基因中,推测过氧化氢酶（catalasc）基因、抗秆锈病基因（rust resistance gene）、铜蓝结合蛋白（blue copper—binding protein）基因、锌指蛋白（ring zinc finger protein）基因、胁迫反应蛋白（stress responsive protein）基因等可能是TcLr41中抗病相关差异表达基因。     

Expression of a senescence-associated cysteine protease gene related to peel pitting of navel orange (Citrus sinensis L. Osbeck)

Previously, a suppression subtractive hybridization library was constructed to identify differentially expressed genes in peel pitting of navel orange fruit and a cDNA fragment sharing high similarities to cysteine protease genes was identified. In this study, we cloned its full-length cDNA sequence, designated CsCP, using the Rapid amplification of cDNA ends approach. It consists of 1,409 nucleotides and its ORF encodes 361 amino acids predicted to have an N-terminal signal peptide. Phylogenetic analysis revealed that CsCP belonged to the aleurain group in papain family of cysteine proteases. According to quantitative RT-PCR, the expression of CsCP was enhanced during the development of postharvest peel pitting concomitant with senescence, although it was detectable in all tested tissues including root, leaf, flower and peel of fruit. RNA gel blot analysis showed that the CsCP expression was induced by hypoxia (3% O₂), but repressed by anoxia (0% O₂), wounding, ethylene and high temperature (40°C). Conclusively, the CsCP is a senescence-associated gene and up-regulated during the development of citrus postharvest peel pitting, which provides a basis to understand its role in citrus peel pitting.     

用少量样本进行抑制性消减杂交

利用根据cap-finder方法建立的全长cDNA合成技术,扩增获得了恒河猴着床点子宫内膜组织表达mRNA的双链cDNA,通过抑制性消减杂交,成功地构建了恒河猴着床点消减文库.随机挑选文库中的阳性克隆,经点杂交证明27％为着床点差异表达的克隆.由此表明抑制性消减杂交结合cap-finder扩增全长cDNA的方法,可以有效地从少量而珍贵的样本中获得高质量的消减文库.     

激活蛋白处理水稻引发基因差异表达的研究

利用抑制性消减杂交技术(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)成功构建了植物激活蛋白处理水稻与非处理组水稻中差异表达的消减cDNA文库。从文库中一共筛选到1756个克隆,通过反向Northern杂交,从中得到264个有效克隆并测序,利用BLAST在GenBank数据库进行序列相似性比对分析,获得28个上升表达差异基因。通过分析这些基因与植物的光合作用、营养物质的运输代谢等多种植物的生理生化功能相关。本研究为揭示激活蛋白的作用机理奠定基础。     

条锈菌诱导的小麦抗病与感病近等基因系SSH文库构建及分析

为分析条锈菌诱导下的小麦抗病与感病近等基因系之间差异表达的基因,以接种小麦条锈菌CY26小种的抗病近等基因系Yr4/6×Taichung 29幼苗叶片cDNA作为实验方,接种CY26的感病亲本Taichung 29幼苗叶片cDNA为驱动方,利用抑制消减杂交(SSH)技术构建了一个包含1 300余克隆的消减文库。对文库中600个克隆进行了反向Northern点杂交筛选,对获得的阳性克隆进一步进行了Northern杂交验证,获得显著差异的克隆12个。经测序和BlastX分析,其中6个差异表达序列的推测产物分别为亮氨酸重复序列蛋白、过氧化氢酶、硫氧还蛋白、RNA结合蛋白、抗坏血酸过氧化物酶和热激蛋白。除亮氨酸重复序列为信号传导类蛋白外、其他几个均为抗病防御类蛋白。     

应用抑制性消减杂交技术克隆大鼠肝再生过程中特异表达基因

应用抑制性消减杂交技术成功地构建了高消减效率的正向消减cDNA文库,从随机挑取的50个克隆中有31个均检出了60~400bp插入片段,对这些插入cDNA片段进行测序后经Genbank同源性检索,表明其中7个片段为未知新序列。大鼠肝切除后肝再生cDNA正向消减文库的建立为进一步大批量筛选、克隆肝再生特异性表达的未知新基因奠定了基础,初步筛选出的特异性表达的序列标记为进一步研究肝再生中基因的功能提供了依据。 Abstract:The cDNA from rat regenerating liver tissue was used as the tester and that from normal liver was used as the driver.A highly efficient subtractive cDNA library was constructed by suppression subtractive hybridization(SSH).After screening,31 clones from 50 clones which were derived from the cDNA library were inserted by 60~400bp cDNA fragments.24 cDNA fragments corresponded to known genes and 7 cDNA fragments were unknown sequences(GenBank accession number:BG447490~447496).     

小麦抗病基因表达谱中的文库构建与筛选方法研究

以抗白粉病品系“百农 32 17×Mardler”BC5F4为材料 ,构建了白粉病菌诱导的普通cDNA文库和抑制消减杂交(SSH)cDNA文库。分别对两文库进行了一定规模的测序 ,获得普通cDNA文库不重复ESTs 387条和SSHcDNA文库ESTs 76 0条。将获得的ESTs与GenBank序列进行了BLASTn、BLASTx同源性分析。结果表明 :在普通文库中 ,一些参与光合作用与核糖体构成等的基因出现频率较高 ,而获得的抗病相关基因则较少。消减文库在构建方法、抗病相关基因的富集等方面具有明显的优越性 ,是目前抗病基因表达谱研究中的较好方法。利用高密度点阵膜杂交技术对两文库的筛选结果表明 ,该方法具有相对简便易操作、杂交膜可反复使用等优点 ;但也存在mRNA及同位素用量大等问题。经筛选 ,消减文库中有 5 4 1%的功能已知ESTs为抗病相关基因 ,被证明参与了小麦抗白粉病反应     

利用抑制差减杂交技术分离马铃薯晚疫病抗性相关基因

以晚疫病病原菌混合小种接种处理48h的马铃薯水平抗性材料(R-gene-free)叶片为目的材料,以未处理材料作为对照,用抑制差减杂交技术构建了一个富集晚疫病抗性相关基因的差减文库。应用反向Northern技术对840个克隆进行斑点杂交筛选,筛选出150个病原诱导后信号明显增强的克隆。26个片段测序结果表明：部分片段基因功能与抗病性明显相关。7个差异表达片段与GenBank EST数据库中已有晚疫病原诱导马铃薯叶片得到的EST有很高同源性(达95％～100％);部分片段核苷酸或氨基酸序列分别与番茄、烟草、拟南芥等的EST序列或氨基酸序列有较高同源性;另有4个基因片段在GenBank EST数据库中未找到明显的同源序列,可能为新发现的基因片段。     

疣粒野生稻应答黄单胞杆菌水稻致病变种（Xoo）的基因芯片

探讨疣粒野生稻应答黄单胞杆菌水稻致病变种（Xoo）的基因芯片制作,通过芯片杂交筛选抗病相关基因。芯片含有2436个片段,来自于应答撖）O的疣粒野生稻差减文库和cDNA文库,通过芯片杂交及微阵列分析基因表达,选其中800个样品点测序比对。其中,35个无同源序列,大部分有同源序列的功能未知,已知功能的序列中明显上调表达的基因有：富含脯氨酸蛋白、泛素连接酶、伸展蛋白、谷胱甘肽S-转移酶II、脂类转移酶等,明显下调表达的基因有：细胞色素P450单加氧酶、醛缩酶、金属硫蛋白、硫氧还蛋白、热激蛋白等,表达无明显变化的基因有：抗坏血酸过氧化物酶、转铜伴侣、脂酶、花丝温敏H2A蛋白等。高通量基因芯片的利用及微阵列分析是筛选抗病相关基因、获取大量抗病相关信息的有效手段。