水稻胚胎发育过程相关基因的鉴定(简报)

为了研究水稻胚胎发育的分子机制,我们运用抑制差减杂交(SSH)技术鉴定了胚胎发育早期(授粉后5-7天)和晚期(授粉后15-17天)优势表达的基因.结果发现在胚胎发育早期和晚期优势表达的表达序列标签(EST)分别为47个和15个,这些EST可分为新陈代谢、蛋白合成、蛋白修饰、细胞防御或胁迫、转运运输、转译、DNA或RNA结合等多种类别.其中有32%的EST在GenBank的生物信息数据库中没有同源序列.从两个SSH文库中随机抽取11个EST分别在5DAP和15DAP水稻分化的胚胎中进行RT-PCR验证.结果显示SSH文库所获得的EST符合建库要求.对这些EST所代表的基因作进一步研究将有助于了解其在水稻胚胎发育中的生物学功能.     

热胁迫下中甸角蒿叶片SSH文库的构建及初步分析

高温可能是限制中甸角蒿（Incarvillea zhongdiannensis）向低海拔地区引种驯化的主要因素之一。为了从基因表达水平研究中甸角蒿高温胁迫响应的分子机制,本研究利用SSH技术构建了中甸角蒿对高温（30℃）处理响应的正反向抑制性差减杂交文库。文库质量检测表明抑制性差减杂交效率较高,质量较好。通过对正反向文库中部分EST进行序列测定,获得了60条高质量的表达序列标签,平均长度为537bp。对序列进行BLAST比对及功能注释,50条EST为功能已知的基因,分别参与信号转导与转录、植物抗逆性反应、光合作用、代谢与能量、蛋白质合成与转运、蛋白质命运、细胞结构和细胞生长等过程。6个EST与功能未知基因的同源性较高。获得的4个未匹配的EST推测为新基因,可能在植物热耐受性方面具有重要的作用。     

热胁迫下中旬角蒿叶片SSH文库的构建及初步分析

高温可能是限制中甸角蒿（Incarvillea zhongdiannensis）向低海拔地区引种驯化的主要因素之一。为了从基因表达水平研究中甸角蒿高温胁迫响应的分子机制,本研究利用SSH技术构建了中甸角蒿对高温（30℃）处理响应的正反向抑制性差减杂交文库。文库质量检测表明抑制性差减杂交效率较高,质量较好。通过对正反向文库中部分EST进行序列测定,获得了60条高质量的表达序列标签,平均长度为537bp。对序列进行BLAST比对及功能注释,50条EST为功能已知的基因,分别参与信号转导与转录、植物抗逆性反应、光合作用、代谢与能量、蛋白质合成与转运、蛋白质命运、细胞结构和细胞生长等过程。6个EST与功能未知基因的同源性较高。获得的4个未匹配的EST推测为新基因,可能在植物热耐受性方面具有重要的作用。     

小麦幼苗期水分胁迫所诱导基因表达谱的初步分析

利用抑制差减杂交(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)和高密度点阵膜技术研究小麦2叶幼苗期水分胁迫诱导表达基因。通过筛选具有1530个克隆的SSH文库,获得181个阳性克隆。序列同源性比较和功能查询结果发现,83．2％的水分胁迫诱导表达基因分别与不同逆境胁迫条件下表达的基因具有较高的同源性,这些基因在生物体内的功能都是直接或间接对细胞遭受逆境胁迫起保护作用。其中17个EST未找到同源性较高的匹配序列,已经在GenBank注册。用反向Northern、RT-PCR和Northern进一步检验所获得的功能已知EST,初步建立了小麦幼苗期水分胁迫诱导的基因表达谱。     

用基因芯片技术分析铝胁迫下小麦的基因表达谱

目的:采用基因表达谱分析方法,探讨小麦耐铝的分子机理。方法:利用抑制消减杂交(SSH)技术,以小麦的铝敏感品种Chisholm及其耐铝近等基因系Chisholm-T(其耐铝性来自小麦品种Atlas66)的根尖为材料,构建了2个铝胁迫后的SSHcDNA文库,共含有1628个表达序列标签(EST),利用这些EST制作了小麦根系的cDNA基因芯片。以cDNA基因芯片为平台,在铝胁迫后6h、1d、3d和7d,分别比较Chisholm和Chisholm-T之间的基因表达谱差异。结果:在各个时间点,耐铝和不耐铝小麦材料之间约有5%的EST表现出差异表达。对所有差异表达的EST进行测序分析,序列数据经Pipe-Online2.0进行毗连序列群(contig)拼接,发现只有8.3%的重复序列。结论:SSH是一种非常有效的差减和均一化的建库方法。对有功能注释的差异表达基因进行功能分类分析,表明这些基因参与了植物体内的电子传递、信号传导、植物保护和次生物质的代谢活动。     

抑制消减杂交法分离紫花苜蓿幼苗铝胁迫诱导表达的cDNA

利用抑制消减杂交(SSH)技术分离铝胁迫诱导紫花苜蓿差异表达的基因,以水培试验获取的中苜一号幼苗为材料,以80μmol/L铝离子胁迫的紫花苜蓿作为试验组,未胁迫的为驱动组,构建了一个包含456个克隆的SSH文库。对构建的文库进行鉴定,随机选取20个阳性克隆测序,共获得15条有效EST序列,然后将测序结果提交到GenBank进行Blastn比对,获得了3条未知基因的序列,推测它们可能与植物的抗铝作用有关。检测结果表明,构建的文库质量较好,可以进行进一步深入研究,为揭示植物耐铝性的分子机理提供理论基础。     

铝胁迫下柱花草SSH文库构建及表达序列标签分析

柱花草栽培种热研2号(Stylosanthes guianensis ‘Reyan 2’)对铝毒有较强的耐受性。为了鉴定其在铝胁迫下的诱导 基因, 利用抑制消减杂交(SSH)技术构建在300 μmol·L^–1铝胁迫下正向cDNA文库。挑选插入片段大于300 bp的600个克隆进行测序, 共获得504条表达序列标签(EST)。序列重复性分析表明, 其中12.1%的EST只有1次重复, 61.4%的EST有2–16次重复, 重复出现次数较高的EST是细胞色素P450(53次, 占10.5%)、病原诱导型胰蛋白酶抑制剂(44次, 占8.7%)和衰老相关蛋白(37次, 占7.3%)。BLASTX分析显示, 504条EST中有97种非冗余基因, 其中包括46条功能已知基因和51条功能未知序列。46条功能已知EST中有30个为已报道铝胁迫相关基因, 16个是新发现的铝胁迫相关基因。SSH cDNA文库提供的信息为阐明柱花草耐铝毒的分子机制提供了重要线索。     

盐胁迫下西伯利亚蓼茎叶正反消减文库的构建及初步分析

正向文库以3% NaHCO3胁迫48 h的材料(茎、叶)为实验方(tester), 以未胁迫的材料(茎、叶)为消减方(driver); 在负向文库中, 以未胁迫的材料(茎、叶)为实验方(tester), 以3% NaHCO3胁迫48 h的材料(茎、叶)为消减方(driver), 利用抑制性消减杂交技术(suppression subtractive hybridization, SSH)构建了3% NaHCO3胁迫下西伯利亚蓼茎叶正反消减文库。从文库中共获得2 282条有效EST序列, 其中从茎正向消减文库中获得598条, 从茎负向消减文库中获得490条, 从叶正向消减文库中获得627条, 从叶负向消减文库中获得567条。经BlastX序列比对后, 通过MIPs方法对EST功能进行分类并对茎叶正反消减文库做了比较, 其中茎与叶部除细胞救援与防御、转运组件中变化趋势相同外, 在代谢、能量、光合作用、蛋白合成、转录和信号传导等方面均表现为相反趋势, 另外通过荧光定量RT-PCR对12个潜在与盐胁迫相关基因进行定量分析, 结果显示12个基因在未经胁迫与盐胁迫处理后的西伯利亚蓼叶与茎部有着很大差异, 说明叶与茎部在NaHCO3条件下可能具有不同应答机制与分工, 这有助于进一步理解西伯利亚蓼分子耐盐机制。     

铝胁迫下柱花草SSH文库构建及表达序列标签分析

柱花草栽培种热研2号（Stylosanthes guianensis‘Reyan2’）对铝毒有较强的耐受性。为了鉴定其在铝胁迫下的诱导基因,利用抑制消减杂交（SSH）技术构建在300μmol·L-1铝胁迫下正向cDNA文库。挑选插入片段大于300bp的600个克隆进行测序,共获得504条表达序列标签（EST）。序列重复性分析表明,其中12.1%的EST只有1次重复,61.4%的EST有2-16次重复,重复出现次数较高的EST是细胞色素P450（53次,占10.5%）、病原诱导型胰蛋白酶抑制剂（44次,占8.7%）和衰老相关蛋白（37次,占7.3%）。BLASTX分析显示,504条EST中有97种非冗余基因,其中包括46条功能已知基因和51条功能未知序列。46条功能已知EST中有30个为已报道铝胁迫相关基因,16个是新发现的铝胁迫相关基因。SSHcDNA文库提供的信息为阐明柱花草耐铝毒的分子机制提供了重要线索。     

cDNA(EST)文库的高通量生物信息学分析体系的构建与应用

应用生物信息学方法,构建了一套针对cDNA或EST文库的高通量、自动化分析体系,CLASP(cDNA Library Analysis SystemPrimary)。CLASP基于Linux操作系统,主要由Perl程序构成。它以cDNA文库(ESTs)序列为分析对象,具有自动查找序列同源基因并进行染色体定位(包括细胞遗传学定位和SIS定位)、EST自动延伸等功能;并对不同来源序列进行聚类分析。应用该体系对3对肺癌相关抑制性消减杂交(SSH)cDNA文库进行了分析。结果在所有3对文库的2083条EST中有1492条找到了同源基因,其中1365条得到染色体定位。对所余591条未知基因的EST进行了电子延伸,其中有214条EST得到不同程度的延伸。对上述cDNA文库中已知基因的EST以及电子延伸后的EST再分别进行聚类分析,而后综合两个聚类分析的结果,由此可发现不同文库间的共同与差异表达基因,可用于特定性状相关的基因功能预测。     

Identification and characterization of differential gene expression in the mesocarp and kernel of oil palm nuts using suppression subtractive hybridization

Suppression subtracted hybridization (SSH) and dot blotting were used to identify differential gene expression in the mesocarp and kernel of oil palm nuts. The different types of nut tissue show differences in fatty acid anabolism and the synthesis of other important compounds. In total, 302 clones from forward SSH libraries and 238 clones from reverse SSH libraries were identified following differential screening, respectively. Among these, 120 clones from the forward SSH library and 81 clones from the reverse SSH library, showed tenfold or more differential expression levels, and were sequenced. Sequence analysis revealed that 76 clones (28 from the forward SSH library and 48 from the reverse SSH library) represent non-redundant cDNA inserts. The differential expression of 39 subset genes in the two different tissues was further confirmed by RT-PCR analysis. Functionally annotated blasting against the GenBank non-redundant protein database classified all 76 candidate genes into six categories, according to their putative functions. Interestingly, our results show that a group of significantly differentially expressed genes are involved in processes associated with oil palm nut maturation, such as the synthesis of medium-chain saturated fatty acids and phytic acid, nut development, and stress/defense responses. This study describes some relationships between gene expression and metabolic pathways in mature oil palm nuts, and contributes to our understanding of oil palm nut ESTs.     

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     

Nylon Filter Arrays Reveal Differential Expression of Expressed Sequence Tags in Wheat Roots Under Aluminum Stress

To enrich differentially expressed sequence tags (ESTs) for aluminum (Al) tolerance, cDNA subtraction libraries were generated from Al-stressed roots of two wheat (Triticum aestivum L.) nearisogenic lines (NILs) contrasting in Al-tolerance gene(s) from the Al-tolerant cultivar Atlas 66, using suppression subtractive hybridization (SSH). Expression patterns of the ESTs were investigated with nylon filter arrays containing 614 cDNA clones from the subtraction library. Gene expression profiles from macroarray analysis indicated that 25 ESTs were upregulated in the tolerant NIL in response to Al stress. The result from Northern analysis of selected upregulated ESTs was similar to that from macroarray analysis. These highly expressed ESTs showed high homology with genes involved in signal transduction, oxidative stress alleviation, membrane structure, Mg2 transportation, and other functions. Under Al stress, the Al-tolerant NIL may possess altered structure or function of the cell wall, plasma membrane, and mitochondrion. The wheat response to Al stress may involve complicated defense-related signaling and metabolic pathways.The present experiment did not detect any induced or activated genes involved in the synthesis of malate and other organic acids in wheat under Al-stress.     

快速老化模型小鼠海马正反向抑制消减cDNA文库的构建

目的:构建快速老化模型小鼠(SAM)海马正反向抑制消减cDNA文库,以揭示SAMP8学习记忆脑老化的机制,同时为研究阿尔茨海默病(AD)的发病机制提供线索。方法:以快速老化模型小鼠SAMP8和SAMR1海马的总RNA为材料,采用抑制消减杂交方法和蓝白斑筛选克隆构建文库,并用PCR鉴定了文库的质量。结果:成功构建了12月龄雄性SAMP8和SAMR1海马的正反向抑制消减cDNA文库,其中正向文库包含864个克隆,反向文库包含960个克隆,阳性克隆率为96.16%,插入片段范围为250～2000bp。结论:SAMP8和SAMR1海马的正反向抑制消减cDNA文库的构建,为进一步筛选鉴定SAMR1和SAMP8海马差异表达基因提供了丰富的实验材料。     

Nylon Filter Arrays Reveal Differential Expression of Expressed Sequence Tags in Wheat Roots Under Aluminum Stress

To enrich differentially expressed sequence tags (ESTs) for aluminum (A1) tolerance, cDNA subtraction libraries were generated from Al-stressed roots of two wheat (Triticum aestivum L.) nearisogenic lines (NILs) contrasting in Al-tolerance gene(s) from the Al-tolerant cultivar Atlas 66, using suppression subtractive hybridization (SSH). Expression patterns of the ESTs were investigated with nylon filter arrays containing 614 cDNA clones from the subtraction library. Gene expression profiles from macroarray analysis indicated that 25 ESTs were upregulated in the tolerant NIL in response to A1 stress. The result from Northern analysis of selected upregulated ESTs was similar to that from macroarray analysis. These highly expressed ESTs showed high homology with genes involved in signal transduction, oxidative stress alleviation, membrane structure, Mg^2 transportation, and other functions. Under A1 stress, the Al-tolerant NIL may possess altered structure or function of the cell wall, plasma membrane, and mitochondrion. The wheat response to A1 stress may involve complicated defense-related signaling and metabolic pathways. The present experiment did not detect any induced or activated genes involved in the synthesis of malate and other organic acids in wheat under Al-stress.