肝细胞癌高表达基因cDNA文库的构建及生物信息学分析

目的:构建肝细胞癌的高表达基因cDNA文库并进行相应的生物信息学分析。方法:应用抑制性消减杂交(SSH)技术,以7对肝癌组织和癌旁组织为实验材料,构建肝癌高表达基因的cDNA文库;使用BioEdit、BLAST和EGAD等软件进行生物信息学分析。结果:获得1450个白色阳性克隆,经PCR扩增后均有100～1000bb的插入片段,经杂交验证选取125个克隆进行测序;经BLAST、EGAD等生物信息学工具分析获得基因83个,其中细胞分裂相关基因5个,参与细胞信号转导或通讯的基因5个,参与细胞结构或运动的基因7个,细胞或器官防御相关基因11个,参与细胞内基因转录或蛋白表达的基因22个,代谢相关基因18个,另有15个未归类基因。结论:利用SSH技术可构建肝细胞癌组织差异表达基因的消减cDNA文库,为进一步深入探讨肝癌的诊断、治疗和预后评估等提供更多的分子指标。     

黄瓜芽黄突变体抑制消减杂交文库的构建及初步分析

利用抑制消减杂交技术(suppression subtractive hybridization,SSH)分离了黄瓜芽黄突变体及其野生型之间差异表达的cDNA片段.以突变体和野生型分别作检测子和驱赶子,建立正向和反向两个消减杂交cDNA文库;经阳性克隆鉴定,在正向文库中获得特异表达的阳性克隆有133个,在反向文库中得到的阳性克隆有73个.测序后将所得到的159条非重复且非黄瓜的ESTs(登录号:GH270133～GH270291)进行序列同源性比对分析,发现这些ESTs分别与叶绿素合成、光合系统、信号转导、转录因子、氨基酸代谢、糖类代谢、脂类代谢等相关酶及蛋白基因高度同源.     

应用差减杂交筛选雪莲低温特异表达基因

目的:获得雪莲低温特异表达基因cDNA全长片段。方法:以低温诱导雪莲为目的材料,常温诱导为对照,采用抑制差减杂交(SSH)方法,构建了雪莲的差减cDNA文库,筛选文库并得到38个cDNA片段。结果:利用GenBank数据库Blastx进行同源性搜索发现有22个非冗余克隆,其中18个已知基因4个未知基因。结论:同源分析表明冷诱导基因和磷脂酰乙醇胺结合蛋白(PEBP)也在其中。所取得的结果为日后进一步对新疆雪莲抗寒机理的研究和更好地分离低温特异表达基因奠定了基础。     

棉花细胞核雄性不育两用系差异表达基因分析

应用cDNA-AFLP对棉花ms5ms6双隐性核雄性不育两用系的不育株和可育株花粉发育的3个时期—造孢细胞时期、花粉母细胞时期和花粉粒时期进行对比分析,共得到17个差异表达片段,它们分别属于11种表达模式,其中14个片段可以在NCBI数据库中找到同源序列,功能分析表明这些片段所编码的基因可能参与了信号转导、转录、能量代谢、细胞壁发育等相关过程。Northern杂交结果证明检测片段的表达模式与cDNA-AFLP结果吻合。同时还在可育花药中发现了与玉米T型细胞质雄性不育恢复因子RF2基因高度同源的育性恢复因子类基因。     

无核荔枝果实形成差异表达基因cDNA的克隆

采用抑制差减杂交技术(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)分离与海南无核荔枝果实形成相关的差异表达基因的cDNA片段,为克隆相关基因提供研究基础。分别以无核荔枝的有核幼果为driver;无核幼果为tester,建立差减cDNA文库。经Reverse Northern Dot-Blot筛选该文库,共获得61个阳性克隆,随机选取17个克隆进行测序,共获得10条非重复序列,对其中较长的7个序列进行同源分析,结果表明:有6个序列在荔枝中为首次报道。     

水稻雄性不育与可育花药的mRNA差别显示和cDNA差别片段的分析

用mRNA差别显示 ,对水稻细胞质雄性不育系、保持系和F1杂种的花药mRNA和叶片mRNA进行了比较和分析 ,以研究雄性不育花药在花粉败育时期的基因表达方式 .花药在不育与可育间显示的cDNA差别带数多于叶片 ,表明在花药中育性基因的表达比叶片中活跃和充分 .不同类型花药的基因转录方式既与花药育性程度有关也与花药败育早晚有关 ,不育、部分不育和早期败育的花药所显示的cDNA差别带数多于可育和晚期败育的花药 .在回收的 1 2个cDNA差别片段中 ,有2个可能与雄性不育相关 ,AB₄A₅ 片段只在不育花药中专一表达 ,另一片段AB₃ B₂ 含有与线粒体基因coxⅡ同源的序列 ,在不育花药中的表达受到部分抑制     

顺乌头酸酶基因在杀雄剂SQ-1诱导小麦雄性不育花药中的表达分析

采用RT-PCR技术,克隆了小麦胞质顺乌头酸酶基因(cACO)部分cDNA序列.该cDNA序列长1368bp,编码456个氨基酸,GenBank登录号为GU475062.半定量RT-PCR结果表明,在生理型不育和可育花药发育的单核早期至三核期,cACO基因的表达水平均表现为先升后降;在生理型不育花药发育的单核晚期cACO基因表达水平与同期可育花药相比显著升高,到二核期和三核期明显降低,ACO酶活性变化表现出相同趋势.这反映出在小麦生理型不育系中,cACO基因在花药败育关键期异常表达可能影响了花药发育过程中正常的能量供应和物质代谢,导致花粉发育能量不足和所需物质匮乏,从而导致了非遗传型花药败育现象.     

与芒果子叶切段不定根形成相关基因的cDNA片段的克隆

在研究芒果子叶横切所形成的远轴面和近轴面的不定根形成时发现,只在近轴面形成不定根.该研究利用抑制性扣除杂交(suppres sive subtractivehybridization,SSH)方法,以子叶切段远轴切面作为参照样品,近轴切面作为检测样品,构建正向差异cDNA文库,分离与芒果子叶切段不定根形成相关基因的cDNA片段.经VirtualNorthern杂交分析,获得6个阳性克隆.序列分析和同源性比较结果表明这些cDNA片段均为首次报告,它们分别与转运蛋白、转录调控因子及酶基因的DNA序列同源.     

糙皮侧耳原基期差异表达基因分析

为解析糙皮侧耳原基期与菌丝期差异表达的基因,本研究以原基期cDNA为检测子（tester）、双核菌丝期cDNA为驱赶子（driver）,采用抑制性消减杂交法（suppression subtractive hybridization,SSH）构建了糙皮侧耳SSH cDNA文库。菌液PCR验证SSH cDNA文库插入cDNA片段后,挑取了2 055个差异转化子,差异转化子经3次反向Northern杂交筛选,得423个信号差异显著的克隆;阳性克隆测序后,经NCBI数据库Blastn和Blastx比对,共得206条差异表达序列（expressed sequence tag,EST）,重复序列去除后,有46个基因参与了细胞急救和防御、能量代谢、转录和蛋白调控、膜蛋白和信号转导,18个基因编码未知功能的推定蛋白,5个无任何同源性的新基因。挑取10个差异表达基因进行半定量RT-PCR,发现这些序列在原基期的表达水平显著高于菌丝期。结果表明,本研究成功构建了糙皮侧耳原基期与菌丝期SSH cDNA文库,为进一步分离糙皮侧耳生长发育相关基因并研究糙皮侧耳的发育机制奠定了基础。     

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。     

易组"太谷核不育基因"(Ms2)基因定位的研究

将在远缘杂交中由普通小麦（AABBDD）4D染色体易组导入六倍体小黑麦（AABBRR）以及硬粒小麦（AABB）的太谷核不育基因Ms2（原位于普通小麦4D染色体短臂距着丝点31．2cM的显性雄性不育核基因）。重新异回普通小麦染色体组中,所获得携带易组Ms2基因的新型太谷核不育小麦其显性雄性不育特性表达正常,且雄性不育株的雌性可育机制正常,对不育株幼穗花粉母细胞减数分型期染色体构型的观察可见其为整倍体（2n=42),尚未发现回归普通小麦的易组太谷核不育与原位 的太谷核不育基因有不同的表型。采用系统的标志基因测交法对回归普通小麦的易组太谷不育基因进行测交定位,发现易组Ms2基因与普通小麦显性秆标志基因Rht3连锁,从而将其定位于普通小麦4B 色体虎Rht3基因9.7cM处,新位点被命名为Ms2（4BS）,对Ms2基因在六倍体小黑麦与原太谷核不育小麦远缘杂交中位时的走向,普通小麦4A与4B染色体的互换更名以及Ms2（4BS）新位点的开发利用进行了讨论,认为异源多倍体生物核基因的组间易位倾向于从供体染色体向进化亲缘关系较密切,且染色体序数与染色体臂相同的部分同源染色体易位;1988年第7届国际小麦遗传学会对普通小麦4A与4B染色体的互换更名是正确的;Ms2（4BS）作为一个新型的遗传标记,作为小麦族内所有携带B染色体组的物种的育种工具和在拓建各为小麦种质资源的基因库等方面均有广泛的用途。     

矮败蓝标型小麦不育系的选育与研究

利用蓝粒太谷核不育硬粒小麦89-2343[AABB 4D(MS2)/4E]与普通小麦7739-3(2n=42)杂交、回交所产生的蓝粒可育株与白粒矮败材料杂交、回交,育成了一份矮败蓝粒小麦.选用13份遗传背景不同的白粒普通小麦与之杂交、回交,育成了13份矮败蓝粒小麦.对后代的粒色和育性分离进行分析,蓝粒矮败不育株占22.1%,白粒非矮秆可育株占77.7%,表明蓝粒基因、Ms2和Rht10均位于附加染色体上,且连锁紧密;但不同轮回亲本,矮败蓝粒的传递率有差异,477A的传递率最高,接近50%.细胞学分析表明矮败蓝粒小麦仍为单体附加系;探讨了矮败蓝粒小麦在群体改良和杂种小麦生产中的应用.     

mRNA differential display between sterile and fertile anther of rice and analysis of cDNA differential fragments

Ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｍａｌｅｓｔｅｒｉｌｉｔｙ(ＣＭＳ)ｉｎｈｉｇｈｐｌａｎｔｓｉｓａｍａｔｅｒｎａｌｌｙｉｎｈｅｒｉｔｅｄｔｒａｉｔｔｈａｔｓｕｐｐｒｅｓｓｅｓｖｉａｂｌｅｐｏｌｌｅｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｉｓｅｘｔｒｅｍｅｌｙｖａｌｕａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｈｙｂｒｉｄｓｅｅｄｓ.ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＣＭＳｒｉｃｅｔｏｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｙｂｒｉｄｒｉｃｅｖａｒｉｅｔｉｅｓｈａｓａｌｒｅａｄｙｂｅｅｎａｖａｉｌａｂｌｅｉｎＣｈｉｎａｓｉｎｃｅ1976.Ｉｎｒｅ…     

远缘杂交油菜核不育系的创建及其细胞学和形态学研究

在甘蓝型油菜与诸葛菜以及芥菜型油菜与诸葛菜属间杂交后代中分别发现1个和3个不育材料,经杂交和多代近交育成了相应的甘蓝型油菜不育系。通过对核不育系体细胞鉴定表明,所有新发现的不育系染色体数为38,均已恢复到甘蓝型油菜。这些不育系绝大部分花粉母细胞（PMC）在中期Ⅰ、后期Ⅰ和后期Ⅱ 3个时期染色体行为表现正常,但不同时期的PMC均会出现一定比例的异常现象,主要表现为染色体落后或染色体桥等。这些不育系属于单核败育型,不育株与可育株的花器形态差异明显,不育系还存在不同程度的死蕾等特点。通过对花器生长过程的研究,发现不育株雌蕊生长随雄蕊败育进程逐渐加快,而可育株雌蕊生长则存在两个生长缓慢阶段。此外,文章还讨论了这些不育系的应用前景。     

四倍体大白菜雄性不育系资源的创制

目前国内外对二倍体大白菜雄性不育系的创制已进行了深入的研究,利用雄性不育系技术育种已相对成熟,而四倍体大白菜育种仍以突破稔性、提高结籽率的自交系选育为主,四倍体雄性不育系的研究尚无相关报道。本研究通过从二倍体大白菜细胞质雄性不育系中筛选含新型甘蓝型油菜CMS基因的资源(CMS后36高)为不育源,依靠人工秋水仙素加倍,经倍性鉴定筛选和高代稳定四倍体自交系D571、D574连续多代回交转育,成功获得了CMS-D571、CMS-D574两个四倍体大白菜细胞质雄性不育系,该不育系具有不育度达100%、结籽率高、遗传稳定的特点。该研究证实细胞质雄性不育性也可在四倍体大白菜育种上应用,可以作为创制四倍体大白菜细胞质雄性不育系的方法,为四倍体大白菜开展雄性不育系育种奠定了物质基础。     

水稻乙醛脱氢酶基因的克隆及其在不育系中的表达

从水稻中分离了乙醛脱氢酶基因 (Osaldh)的全长cDNA ,序列分析显示OsaldhcDNA含有一个完整的编码 5 49个氨基酸的开放阅读框 ,其编码蛋白OSALDH的N端为预期的线粒体前导肽 ,中部具有醛类脱氢酶基因家族的酶催化活性中心 ,OSALDH与玉米、烟草、人类的线粒体乙醛脱氢酶同源性分别高达 87%、77%、5 9%。Northern分析显示 ,幼根中Osaldh的表达水平高于幼苗、幼穗 ,不育品种幼穗中Osaldh的转录水平普遍高于对应的可育恢复系。植物线粒体乙醛脱氢酶的功能及其与雄性不育的关系值得进一步研究     

小麦TOM7蛋白类似基因的克隆与分析

通过RT—PCR技术分离了编码小麦线粒体蛋白转运酶TOM7亚基(Translocase of Outer Mitochondrial Membrane subunit 7)的cDNA,并克隆了该基因编码区的基因组DNA,将该基因命名为TaTOM7。TaTOM7是一个没有内含子的基因,其编码的多肽具有一个位于中部的疏水跨膜区和两个分别位于N-端和C-端的亲水区域。来源于真菌、动物和植物的TOM7类似蛋白在疏水跨膜区高度保守,而在亲水区变异很大。在系统发育树中,TOM7类似蛋白可以按动物、植物和真菌分为3个类群。小麦TaTOM7在基因组中以寡拷贝形式存在,它的表达在Ms2近等基因系之间和不同组织之间存在差异。中国春缺体一四体及端二体系分析表明,TaTOM7位于小麦第3染色体同源群。     

合成甘蓝型油菜中双隐性雄性核不育材料的发现及遗传规律分析

从甘蓝型油菜与白菜型油菜的种间杂交获得的甘蓝型油菜(Brassica napus)中发现了雄性不育单株,兄妹交株系和不育株与甘蓝型油菜常规杂交F1和F2株系的育性分离分析表明,该不育材料属于双隐性雄性核不育类型.利用育性分离株系的可育株自交和可育株与不育株间兄妹交等方法筛选出7个纯合可育株系,等位测验表明这7个纯合可育株系(B1～B7)中存在两种基因型:Ms1Ms1ms2ms2和ms1ms1Ms2MS2.该材料对油菜核不育基因定位和杂种优势利用研究有重要意义.     

Qualitative inheritance of water-stress induced apical sterility in wheat (Triticum aestivum)

Grain number per unit area is an effective component of grain yield in bread wheat. Water-stress induced apical sterility (tip sterility) reduces the number of grains and, consequently, the grain yield in semi-arid regions with a shortage of available water during the pre-anthesis period. Crosses between apical sterile and apical fertile varieties and selection lines were made and F1, BC1, and F2 populations were subjected to moderate water-stress to study the inheritance of this character. The F2 and BC1 plants were qualitatively categorised into two phenotypes and tested for monohybrid and dihybrid segregation hypotheses. All the spikes of F1 plants obtained from crosses between apical fertile and apical sterile varieties were fully fertile indicating apical fertility is dominant to apical sterility. The F2 segregation Results from crosses between apical fertile lines and Y82187 suggested two complementary dominant genes segregating independently were involved in tolerance to water-stress induced apical sterility. In other words, two dominant genes determine apical fertility in these crosses and if one of these loci is homozygous, recessive waterstress will induce apical sterility. One F2 population segregated for both apical sterility and vernalisation response. Semi-winter plants had more sterile spikelets and the result of chi-square test confirmed monhybrid segregation for vernalisation response.