簇毛麦端体6VS的显微切割及其专化DNA序列的克隆和分析

从簇毛麦（Haynaldia villosa (L.)Schur.)组合CA9211／RW15（6D／6V异代换系）幼胚培养SC2后代中,用原位杂交方法鉴定出T240－6为6VS端体异代换系。以此为材料,采用微细玻璃针切割法及“单管反应”技术体系,对6VS进行切割分离及LA（Linker adaptor)-PCR扩增。扩增带在100－3000bp之间,大部分集中在600－1500bp。利用^32P标记的簇毛麦基因组为探针进行Southern杂交,证实扩增产物来源于簇毛麦。扩增产物纯化后,连续到pGEM-T载体上,构建了6VS DNA质粒库。对库的分析表明,库大约有17000个白色克隆;插入片段分布在100－1500bp,平均600bp。点杂交结果表明,37％克隆有中度到强烈的杂交信号,证明含有中度或高度重复序列;63％克隆有较弱的信号或没有信号,证明为单／低拷贝序列克隆。从库中获得8个簇毛麦特异克隆,对其中两个克隆pHVMK22和pHVMK134进行了RFLP分析和序列分析,并利用该探针对小麦抗白粉病基因Pm21进行了检测。RFLP结果表明,两个克隆一个为低拷贝序列克隆（pHVMK22),另一个为高度重复序列克隆,均为簇毛麦专化DNA序列。以pHVMK22为探针对抗、感病小麦（Triticum aestivum L.)品系的Southern杂交发现抗病品系有一条2kb的特征带,该探针可能作为检测抗病基因Pm21的探针。     

用克隆池PCR法筛选小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL基因组TAC文库获得抗病基因候选克隆

用根据抗病基因保守区设计的一对简并性引物,从小麦－簇毛麦易位系6VS／6AL cDNA中PCR扩增获得一个具有抗病基因核苷酸结合位点（Nucleotide binding site,NBS）结构特点的DNA片段克隆N7。从小麦－簇毛麦易位系6VS／6AL基因组TAC（Transformation-competent artificial chromosome,TAC）文库的22块96孔板提取所有2112个克隆池（每个池含约1000个克隆）的质粒,再根据N7的核苷酸序列设计一对特异引物,用克隆池PCR（pooled PCR)法经分级筛选从文库中获得一个阳性克隆。以N7为探针,通过Southern杂交证实了该TAC克隆为真正含有抗病候选基因的克隆。研究结果表明克隆池PCR法对克隆数目巨大的基因组文库的筛选很有效。     

用克隆池PCR法筛选小麦 簇毛麦易位系6VS/6AL基因组TAC文库获得抗病基因候选克隆

用根据抗病基因保守区设计的一对简并性引物,从小麦簇毛麦易位系6VS/6AL cDNA中PCR扩增获得一个具有抗病基因核苷酸结合位点（Nucleotide binding site, NBS）结构特点的DNA片段克隆N7。从小麦簇毛麦易位系6VS/6AL基因组TAC（Transformationcompetent artificial chromosome, TAC）文库的22块96孔板提取所有2112个克隆池（每个池含约1000个克隆）的质粒,再根据N7的核苷酸序列设计一对特异引物,用克隆池PCR（pooled PCR）法经分级筛选从文库中获得一个阳性克隆。以N7为探针,通过Southern 杂交证实了该TAC克隆为真正含有抗病候选基因的克隆。研究结果表明克隆池PCR法对克隆数目巨大的基因组文库的筛选很有效。     

从小麦-簇毛麦易位系TAC文库中筛选Hv-S/TPK基因

本实验室已经通过基因芯片技术筛选到一个白粉菌诱导后上调表达的抗病相关基因Hv-S/TPK, 并获得了它的全长cDNA序列。利用Hv-S/TPK的特异引物筛选小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系基因组可转化人工染色体(Transformation-competent artificial chromsome, TAC)文库, 获得了阳性TAC单克隆, 并进一步获得了含有Hv-S/TPK cDNA序列的5160 bp(GenBank Accession No. EU153366)的亚克隆。对亚克隆的序列分析结果表明, Hv-S/TPK基因在起始密码子和终止密码子之间有3个内含子和4个外显子, 4个外显子序列与簇毛麦上已得到的Hv-S/TPK的cDNA序列100%同源。对起始密码子上游序列分析结果表明, 该基因的调控序列中, 含有W-Box、OCS-element等与抗病相关的元件。以TAC克隆为探针与小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系有丝分裂中期染色体进行荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization, FISH), 结果表明含有Hv-S/TPK基因的TAC克隆来自于簇毛麦。     

基于专化的反转录转座子序列开发鉴定簇毛麦染色质的PCR分子标记

通过克隆簇毛麦的专化序列,开发基于其序列的可用于鉴定簇毛麦染色质的PCR分子标记.用根据抗病基因保守域设计的XLS和A3简并引物进行PCR,检测到1条簇毛麦的特异PCR产物,酶切分析与测序结果表明:这条特异带由4类不同的片段组成,且都与反转录转座子具有同源性.以其中1个片段pHv29为探针进行Southern杂交,发现只有含有簇毛麦染色质的材料产生强的杂交信号,表明pHv29是一个对簇毛麦专化的反转录转座子序列.根据pHv29序列重新设计1对特异引物pHv29-F和pHv29-R,用一系列含有簇毛麦染色质的易位系或添加系的基因组DNA为模板进行PCR扩增,电泳结果表明pHv29433可以作为鉴定簇毛麦的染色质的分子标记.     

小麦硫代硫酸硫转移酶类似基因的克隆与定位

小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系92R137含有抗白粉病基因Pm21。为了研究该易位系的抗病机理,应用mRNA差异显示和快速扩增cDNA未端（Rapid Amplification of cDNAEnd,RACE)技术对在白粉菌诱导后表达增强的基因进行了克隆,分离到1个命名为TaTST的全长cDNA序列。Northern杂交分析表明,TaTST基因在白粉菌诱导后表达明显增强,24h达到峰值,氨基酸序列同源性分析表明,TaTST与Datisca glomerata的硫代硫酸硫转移酶基因（rho-danese,EC,2.8.1.1)序列有64%相同,80%相似,用中国春缺体/四体系和端体系Southern杂交和基因特异性引物扩增（gene specific primer-PCR)将TaTST基因定位在小麦6B染色体短臂上,Southern杂交表明,该基因为单拷贝基因,由于在杨麦5号和6VS/6AL易位系间存在明显多态,可以推测在6VS上有TaTST的同源基因,TaTST是从小麦中分离的新基因。白粉菌诱导后的表达变化提示;TaTST与小麦抗白粉病反应有关。     

小麦-簇毛麦易位系 6VS/6AL中6VS的遗传传递及其所携Pm21基因的遗传稳定性分析

以簇毛麦(Haynaldiavillosa(L.)Schur)物种专化重复序列探针pHv62及小麦(TriticumaestivumL.)第六部分同源群短臂专化RFLP探针Psr113对扬94_138(“扬麦158”的改良品系)与易位系92R149配制的F2群体进行分析,观察到易位系中的6V短臂在杂交后代中的传递率为69.5%,接近75%的理论值。对来自同一个F1的另外147株F2群体以6个白粉菌菌株进行苗期抗病性测定,检测结果表明6VS上所携Pm21基因在向“扬麦158”小麦基因型转移时,按显性单基因遗传,并能很好地表达。     

从小麦-簇毛麦易位系TAC文库中筛选Hv-SITPK基因

本实验室已经通过基因芯片技术筛选到一个白粉菌诱导后上调表达的抗病相关基因Hv-S／TPK,并获得了它的全长cDNA序列。利用Hv-S／TPK的特异引物筛选小麦．簇毛麦6VS／6AL易位系基因组可转化人工染色体（Transformation-competent artificial chromsome,TAC）文库,获得了阳性TAC单克隆,并进一步获得了含有Hv-S／TPK cDNA序列的5160bp（GenBank Accession No．EU153366）的亚克隆。对亚克隆的序列分析结果表明,Hv-S/TPK基因在起始密码子和终止密码子之间有3个内含子和4个外显子,4个外显子序列与簇毛麦上已得到的Hv-S／TPK的cDNA序列100％同源。对起始密码子上游序列分析结果表明,该基因的调控序列中,含有W-Box、OCS-element等与抗病相关的元件。以TAC克隆为探针与小麦．簇毛麦6VS／6AL易位系有丝分裂中期染色体进行荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization,FISH）,结果表明含有Hv-S／TPK基因的TAC克隆来自于簇毛麦。     

链霉菌Streptomyces tenebrarius H6中与抗生素有关的糖生物合成基因的克隆

链霉菌S.tenebrarius H6产生多种氨基糖甙类抗生素,主要有阿普霉素、妥普霉素及卡那霉素B,其中阿普霉素因含有8碳糖的一种特殊结构令人注目,它的抗菌谱广,特别是对革兰氏阴性菌有较强的抗菌活性,不容易产生耐药性,对已有的耐药菌产生的氨基糖苷转移酶等失活酶仍有抵抗力.主要用于牛、猪、鸡等的大肠杆菌、沙门氏菌和支原体所引起的白痢、腹泻和肺炎等疾病.迄今有关八碳糖生物合成基因簇的研究在国内外尚无报道,在该菌株开展有关糖合成代谢基因的研究有着一定的意义.     

小麦—簇毛表6VS／6AL易位系可转化人工染色体（TAC）文库的构建

可转化人工染色体（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｔｅｎｔ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ,ＴＡＣ）是具有克隆和转移大片段基因能力的新型载体,是植被基因克隆和转化的有效工具。为了克隆泪科抗白粉病基因和其它基因,本研究用ＴＣＡ载体ｐＹＬＴＡＣ１７构建了带有抗白粉病基因Ｐｍ２１的小麦＝簇毛麦６ＶＳ／６ＡＬ易位系的基因组ＤＮＡ文库。该文库包含２１０万个克隆平均插入征段３５ｌｂ,相当于     

A novel centromeric repetitive DNA from human chromosome 22

A recombinant DNA clone localized in the centromeric region of chromosome 22 was isolated from a flow-sorted human chromosome 22 DNA library. When the original insert of about 1.9 kb was used to probe Southern blots of EcoRI-digested genomic DNA it revealed at least 40 fragments. A comparable pattern was obtained with each of the three subclones (800, 700, and 380 bp). In situ hybridization showed signals clustered in the region 22cen. DNA sequence analysis using the 380 bp fragment subcloned in pTZ18/19 (p22hom48.4) revealed eight copies of a 48 bp repeat and the size of hybridizing restriction fragments indicated that this tandemly repeated sequence is spread over a region of a few hundred kilobases. Whereas this novel DNA, termed D22Z3, displayed no sequence homology to rodent and monkey genomes cross-homology was discernible for DNA from two great ape species.     

Molecular cloning of human satellite DNA sequences and their use in detecting DNA polymorphism

A approximately 400 bp HaeIII human genomic satellite DNA band was cloned into pUC18 to construct a partial library. A fragment of bacteriophage M13 containing a sequence homologous to the human minisatellite core was cloned in pUC18 and was used as a probe to isolate a approximately 350 bp human satellite clone (pTRF5.6) from the partial library. Other clones from this library showed a wide variation in terms of size and hybridization to the pTRF5.6 clone. Human DNA from different individuals was digested with restriction enzymes, Southern transferred and probed with TRF5.6. Individual-specific complex pattern of DNA bands was produced. TRF5.6, therefore, could be useful as a probe for detecting genetic polymorphism.     

Structure of the murine complement factor H gene

Factor H is a regulatory protein of the alternative pathway of complement activation comprised of 20 tandem repeating units of 60 amino acids each. A factor H cDNA clone was used to identify 17 genomic clones from a cosmid library. Four clones were selected for analysis of intron/exon junctions and 5' and 3' regions of the gene and for mapping of the exons. The factor H gene was found to be comprised of 22 exons. Each repeating unit is encoded by one exon, except the second repeat, which is coded by two exons; the leader sequence is encoded by a separate exon. The exons range in size from 77 to 210 base pairs (bp) and average 178 bp. They span a region of approximately 100 kilobases (kb) on chromosome 1. The leader sequence exon is 26 kb upstream of the first repeat exon, representing the largest intron. The other introns range in size from 86 bp to 12.9 kb, and the average intron size is 4.7 kb. Analysis of the genomic organization of the factor H gene has provided insight into the protein structure and will enable the construction of deletion mutants for functional studies.     

大麦6H染色体特异性标记的筛选和鉴定

从大麦、小麦和小麦－大麦６Ｈ染色体附加系ＲＡＰＤ分析筛选出对６Ｈ染色体特异的２个ＲＡＰＤ标记,转换为特异性ＰＣＲ标记,利用标记对不同植物材料进行ＰＣＲ扩增鉴定。表明凡含有大麦６Ｈ染色体的材料（Ｂｅｔｚｅｓ、Ｉｇｒｉ、ＣＳ６Ｈ附加系）均能扩增出特异带;而不含６Ｈ染色体的材料,包括小科、黑麦、长穗偃麦草、中间偃麦草、簇毛麦以及含有其他大麦染色体的小麦附加系均不主增出特异带。可见,２对ＰＣＲ引物具有大麦