小麦苗期水分胁迫诱导差异表达cDNA的研究

以小麦幼苗为材料 ,采用mRNA差异显示方法和银染技术 ,对经过用 16 % (- 0 .5MPa)PEG - 6 0 0 0溶液处理不同时间而诱导表达的小麦基因进行分离 ,共得到cDNA差异片段 5 2条。经ReverseNorthern验证 ,检出阳性表达片段 15个 ,克隆并测序。经GenBank查询 ,11个片段序列与已知序列有较高的同源性 ,4个片段同源性非常低 ,可能为新基因。     

小麦苗期冷驯化相关cDNA的克隆

以中国春小麦幼苗为材料,利用改进的mRNA差异显示方法和银染技术,对不同低温驯化诱导表达的差异基因进行分离,共得到cDNA差异片段60条.经Reverse Northern验证,检出阳性表达片段8条,克隆并测序,分别命名为TIGW1~TIGW8.其中,TIGW2和TIGW3可能与抗冻蛋白积累、低温诱导蛋白的生成或低温信号的感受与传递有关;TIGW1、TIGW6、TIGW8中具有ACGT应答元件,TIGW3含有CAACA应答元件,说明可能获得了冷诱导基因的启动子序列.     

小麦抗叶锈近等基因系TcLr38抗病相关基因片段的分离

利用差异显示技术,分析小麦TcLr38受小麦叶锈菌诱导的mRNA表达丰度差异,获得了136条差异条带。对136条差异条带进行了回收、重扩增和反向Northern杂交检测,获得一条杂交信号阳性的片段,对该片段进行克隆、测序,该片段长度为425bp。在GenBank中进行Blast比对分析,与普通小麦(Triticum aestivum)同源性较高,并且与小麦抗盐cDNA序列也有较高的同源性;在GrainGenes中进行Blast比对,与小麦的远源亲本粗山羊草(Aegilops tauschii)、栽培一粒小麦(T.monococ-cum)和普通小麦具有较高同源性。利用SegMan软件进行电子克隆延长该片段,未找到与其相符的重叠群。因此确定该片段为TcLr38的cDNA片段,并初步推测该片段可能为一小麦抗病相关基因片段。     

佛手低温胁迫相关基因的差异表达

佛手(Citrus medica L.var.sarcodactylis Swingle)是药用及观赏价值都很高的经济植物,但它对低温反应敏感,容易发生冻害现象.因此,了解其冷敏感机制对提高抗寒性起着重要的作用.以佛手为试材,-4℃低温处理24 h后,采用mRNA差异显示技术(DDRT-PCR)和半定量RT-PCR技术,分析和鉴定与冷敏感相关的差异表达基因.DDRT结果获得差异片段121个,经生物信息学分析,差异表达序列中有33条为功能已知序列,88条为未知序列(其中5条具有开放性阅读框);半定量结果获得34个阳性基因片段,其中上调基因片段29个,下调基因片段5个.除了3个基因功能未知外,其余基因主要涉及植物防御/应激反应,细胞壁的修饰,信号转导,代谢,氨基酸转运,氧化损伤,转录和蛋白质的合成,其中与植物防御/应激反应和光合作用有关的基因可能是造成佛手寒敏感的主要原因.     

用mRNA差异显示法分离冷胁迫香蕉幼苗叶片内水杨酸诱导表达的基因

用mRNA差异显示法对7℃低温胁迫3 d后的香蕉幼苗叶片进行研究,回收了18条在低温下水杨酸(salicylic acid,SA)诱导的差异带;反向Northern杂交证明,SA在低温胁迫下能诱导7条差异带高表达.对其中最显著表达的两条差异带(G和A)进行克隆和测序,结果显示,G片段序列与大豆在冷胁迫环境下两个高表达基因片段的部分序列有92%同源性;A片段未发现其同源性基因片段.     

草菇冷诱导相关基因的克隆及序列分析

利用差异显示技术分离获得草菇低温特异DNA片段,经与正常草菇和低温诱导草菇cDNA分别southern杂交验证后,得到低温特异性片段。采用PCR标记技术对获得的低温特异性片段进行DIG标记,以此为探针,对低温处理的草菇cDNA文库进行筛选,获得4个阳性克隆,分别进行测序。序列同源性比较分析发现,Cor3基因与s-腺苷-L-高半胱氨酸水解酶有很高的同源性,Cor4基因与40S核糖体蛋白S9有很高的同源性,这两个基因可能与草菇的低温自溶现象有关。Cor1基因与脉孢菌的保守假设蛋白(conservedhypotheticalprotein)有同源性,Cor2基因与辅酶A连接酶有同源性。半定量RT-PCR验证发现Cor1和Cor2基因在正常情况下没有表达,低温处理后有表达,Cor3和Cor4基因在正常情况下有表达,低温处理后表达量增加。     

大白菜温敏雄性不育系育性转化相关基因的cDNA-AFLP分析

为了分析大白菜温敏雄性不育系TsCMS7311育性转化的相关基因,先对现蕾的TsCMS7311低温处理,然后不同时间连续提取幼蕾(≤1.0 mm,包括顶端分生组织)的RNA,进行cDNA-AFLP表达差异分析.结果表明,用256对引物扩增出连续性差异片段212条,按照时间顺序,划分为4种差异带类型,即无→有→无"、有→无→有"、无→有"、有→无".在175条低温诱导产生的差异带型中,无→有→无"类型165条,占总差异带的78%;无→有"类型10条,占总差异带的5%.对部分差异片段进行回收、克隆、测序,共得到100条序列,其大小为100~700 bp.经BLAST序列比对分析发现,温度调控的育性转化与新陈代谢、能量、防御、细胞构建、蛋白质合成及运输、转录翻译、细胞通信及信号转导等相关蛋白有关.     

高粱幼苗水分胁迫诱导表达差异cDNA的研究

以高粱为试验材料,用-0．7MPa的PEG-6000高渗溶液对其幼苗进行水分胁迫处理,利用mRNA差异显示技术分离得到53条高粱水分胁迫诱导表达的cDNA片段,其中包括5个完全诱导表达片段,43个上调片段和5个下调表达片段。经过Reverse Northern验证,筛选出13个差异表达的cDNA片段,并进行克隆测序。经GenBank查询,10个片段序列与已知序列有较高的同源性,3个片段同源性非常低,可能为新基因。     

降低mRNA差异显示技术假阳性率的一种方法

为了探讨降低mRNA差异显示技术假阳性率的方法 ,进一步提高此技术的可靠性 ,提取了手术切除肝癌及非癌肝组织成对标本的总RNA ,逆转录获得cDNA片段 ,以mRNA差异显示方法筛选差异表达基因 ,选取较明显的一条差异表达条带 ,行进一步PCR扩增 .分别对PCR产物及其经TA克隆后随机挑选的 6个单克隆质粒DNA进行序列分析 ,并通过GenBank BLAST数据库进行序列的同源性比较 ,以Northern杂交予以来源确认 .自 72 0余条扩增条带中共选出 2 8条差异条带 .序列分析及同源性比较表明 ,所选择条带的PCR产物为一可能的新基因片段 ;而随机选择的 6个TA克隆质粒DNA中 ,有 4个为同一已知基因片段 ,一个为另一已知基因片段 ,一个为一可能的新基因片段 .同源性比较表明 ,PCR产物直接测序所得序列与TA克隆质粒DNA的 6个片段不具同源性 .结果表明 ,mRNA差异显示条带可能由 1条以上分子量相似的片段构成 ,直接对PCR产物行序列分析并以其为探针进行Northern杂交 ,是导致出现假阳性片段的原因之一 .将PCR产物进行TA克隆 ,对单克隆质粒DNA进行序列分析并以其为探针进行Northern杂交 ,可能是解决此问题的一种较好方法 .     

TcLr45凝集素类受体蛋白激酶基因克隆与序列分析

在小麦抗叶锈近等基因系TcLr45中扩增出一条凝集素类受体蛋白激酶基因片段。以该序列为靶序列进行3’和5’RCAE-PCR,获得该基因cDNA全长片段为2347bp,该序列具有完整的开放阅读框,共编码730个氨基酸,命名为LecRK-LR45。经软件分析, LecRK-LR45具有典型的凝集素类受体蛋白激酶结构,属于L类型。聚类分析结果表明,LecRK-LR45与山羊草、小麦（Lr34）中的凝集素类受体蛋白激酶基因具有较近的亲缘关系,与玉米、拟南芥的亲缘关系较远。该基因的克隆为研究小麦中凝集素类受体蛋白激酶的功能奠定基础。     

小麦抗黄矮病基因相关cDNA片段的克隆

以从小麦品种间杂交组合川35050/山农483 F7株系中分离出的感、抗小麦黄矮病的2个近等基因系为材料,利用DDRT-PCR技术和抗病基因保守结构域序列设计的7条简并或特异引物进行差异显示,PCR分析获得4条差异序列,并分别命名为:Rbdv1~Rbdv4(GenBank注册号:EU267934~EU267937).以Rbdv1为靶序列,利用RACE对其3′末端进行PCR扩增,得到长778 bp、末端有poly(A)尾巴的序列.用DNAMAN软件将3′RACE得到的序列与靶序列拼接得到1 196 bp长的片段,命名为A1(GenBank注册号:EU267938).BlastN分析表明,A1与拟南芥、水稻中CDC48蛋白的同源性分别为81%和90%,其氨基酸序列中包含1个P-Loop,具有R基因的特征结构域,推测该片段很可能与抗小麦黄矮病基因相关.     

扁蓿豆冷诱导基因差异表达分析

以直立型扁蓿豆幼苗为试验材料,采用cDNA-AFLP技术分析扁蓿豆在低温胁迫诱导下的基因表达差异.结果显示,利用筛选的64对引物组合,对0℃低温处理3～5叶期扁蓿豆幼苗的叶片cDNA进行扩增,共获得549条差异表达的转录衍生片段(TDFs).选取上调表达较好的43条片段进行克隆、测序、Blastx比对和功能分析,其中32个TDFs的蛋白序列与基础代谢、信号转导、转录因子、防御等功能有关,11个TDFs为假设蛋白、未知蛋白或没有找到一致序列.利用荧光定量PCR对3种不同上调表达差异片段进行验证,结果可从数值上更准确地显示差异片段在低温胁迫过程中的相对表达量.     

小麦Mlo及NBS-LRR类抗病基因同源序列的分离与鉴定

根据GenBank中公布的大麦白粉病抗性控制基因Mlo cDNA序列及一个来源于栽培一粒小麦(Triticum monococcum L.)的假定抗病基因序列分别设计引物,以携带小麦抗白粉病基因的近等基因系为材料进行RT-PCR筛选.结果获得两个表达基因的cDNA克隆.其中一个与大麦白粉病抗性控制基因Mlo的同源性达83%.另一个为非通读序列,含有两个可能的开放阅读框,分别包含抗病基因NBS保守结构域2和3以及与水稻抗稻瘟病基因Pib蛋白末端相似的13个LRR区域,推测该序列属于NBS-LRR类.白粉菌诱导前后,该片段RT-PCR扩增产物存在差异,表明该片段可能与小麦抗病性相关.利用"中国春"缺体-四体系,将该NBS-LRR类序列定位在小麦1D染色体上.     

基于非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的菜心SCoT分析

以菜心(Brassica rapa var. parachinensis)抗小菜蛾品种Caixin65和感小菜蛾品种Caixin69及6份F2株系为材料,利用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测菜心抗虫株系的SCoT多态性,同时进行SCoT多态性的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测效率、遗传多样性分析和差异条带克隆分析。结果表明,非变性聚丙烯酰胺凝胶能检测出亲本与子代间的SCoT多态性和遗传多样性变化,条带数量较多且清晰,提高了SCoT标记检测效率。选取亲本的10条非变性聚丙烯酰胺凝胶差异片段克隆测序,获得感虫序列4条、抗虫序列6条,GENSCAN预测其中8条具有启动子、终止子、阅读框等基因结构序列。同源性检索分析表明,感虫序列分别与泛素羧基末端水解酶mRNA序列、大白菜克隆序列、白菜线粒体丙酮酸载体蛋白序列、甘蓝基因组编码未知蛋白的HDEM序列同源,抗虫序列分别与白菜RNA假尿苷合酶4线粒体mRNA序列、京水菜线粒体DNA序列、白菜未知蛋白mRNA序列、白菜4-香豆酸：辅酶A连接酶mRNA序列、大白菜克隆序列、哈茨木霉mRNA序列同源。本研究提高了SCoT标记清晰度、遗传多样性检测水平和差异片段克隆的精准性,使得SCoT成为批量克隆差异片段的高效工具,有助于挖掘SCoT功能性标记信息,开展初步的功能基因组学研究,提高优异株系筛选鉴定效率,加快育种进程,为菜心抗虫性机制的进一步研究提供理论基础。     

小麦尿卟啉原Ⅲ合成酶基因克隆及序列分析

根据水稻已公布的尿卟啉原Ⅲ合成酶(UROS)基因和小麦EST的保守序列,设计特异性引物对小麦尿卟啉原Ⅲ合成酶基因的部分片段进行克隆,得到了364 bp的cDNA(命名为UROS1)。以UROS1作为种子进行电子克隆,得到一段长为1210 bp的cDNA序列,并设计特异性引物克隆到1个1077 bp cDNA序列。对该片段分析结果表明,克隆得到的小麦UROS基因包含了信号肽区和全长的成熟肽区。小麦UROS基因与水稻UROS基因的同源性为86%左右,其推导氨基酸序列与水稻和拟南芥蛋白序列同源性分别约91%和79%。动物、植物以及微生物间核酸序列的保守性较低,氨基酸序列保守性也不高,但都存在UROS保守结构域(Hem D)。进化分析显示,该酶在不同物种间的进化速度差异较大。     

日本血吸虫中国大陆株抱雌沟蛋白编码基因的克隆和表达

根据曼氏血吸虫抱雌沟蛋白SmGcp序列和日本血吸虫编码抱雌沟蛋白保守区的基因片段jGcp1分别设计三对引物,以日本血吸虫中国大陆株成虫mRNA为模板 ,用RT－PCR法扩增出大小为1949bp的基因片段。经序列分析推断该基因片段含编码日本血吸虫抱雌沟蛋白基因的阅读框,与SmGcp碱基一致性为85％,其理论推测氨基酸组成与曼氏血吸虫抱雌沟蛋白的一致性为83．7％。将上述扩增的基因片段克隆到表达载体pET28c( )中,在大肠杆菌BL21中获得表达,融合表达产物分子量约为80kD。利用日本血吸虫成虫抗原免疫血清对该表达产物进行Western印迹检测,在预测位置出现了明显的识别条带,说明该编码日本血吸虫中国大陆株抱雌沟蛋白基因的表达产物具有抗原性。     

小麦中雄性不育同源序列的分离、鉴定及表达分析

利用拟南芥中已克隆的雄性核不育基因MS2和水稻中假定雄性不育蛋白的保守区域,设计一对简并引物,并在太谷核不育小麦可育株及不育株花药中进行扩增,得到了一条134bp的片段。以该片段为基础,通过电子延伸得到一个长为1604bp的序列,该序列编码的氨基酸包含一段由200个氨基酸组成的雄性不育保守区。RT-PCR结果表明,该雄性不育同源序列只在小麦可育花药中表达,而在小麦败育花药、叶片和根中不表达,说明该雄性不育同源序列为花药发育特异基因。     

YS型小麦温敏不育系育性转换基因的cDNA-AFLP分析

对YS型小麦温敏雄性不育系A3017不育与可育条件下不同发育时期的幼穗提取mRNA,进行cDNA- AFLP表达差异分析,64对引物组合获得差异片段1160个。统计分析表明,单核期表达的差异片段数最多,认为这一时期是育性转换的关键时期。对其中12个在不育或可育条件下表达的差异片段进行同收、克隆、测序,经 BLAST序列比对分析表明,可育条件下的4个EST与物质转运和能量代谢过程的铁转运蛋白1和ATP合酶α亚基,基因表达调控的反转录转座子跳跃多聚蛋白和转座子相似序列同源。不育条件下有5个EST与细胞内信号传导的ZCCT转录因子和光敏色素蛋白,基因表达调控的转座酶、染色体浓缩因子和亮氨酸富集蛋白的编码基因同源。结果表明YS型小麦温敏雄性不育系A3017的育性转换与细胞内基因表达调控、物质和能量代谢及信号传导过程有关。     

低温对龙井43种胚基因表达效应的初步研究

为了探讨低温对茶树种子特定基因表达的效应,以便为茶树种子长期低温储存提供分子生物学方面的参考依据,采用cDNA-AFLP方法对茶树无性系龙井43种子经超低温（-70 ℃）储存1年后种胚的基因转录活性进行了初步分析,结果显示：64对引物组合共产生了132条PCR产物.对其中的15条进行克隆测序,最终获得8条差异片段.在GenBank进行序列分析,发现有6条与已知功能基因相关,其中包括参与植物转运、转录、能量产生及老化相关的蛋白,2条在GenBank数据库中未找到相似序列.     

茶树冷诱导基因的AFLP筛选及其表达分析

以中小叶茶树良种舒茶早和云南大叶种73-11为材料,于4℃低温处理4 d后,采用AFLP技术筛选出冷诱导下茶树差异表达基因并进行分析.结果显示,实验共获得41个差异片段(TDFs),其中舒茶早产生19条差异条带,73-11产生38条差异条带,两品种共有条带16条.所获得的差异片段按功能可划分为4类,即信号传导蛋白、转录因子、基础代谢相关蛋白、抗逆蛋白质,此外还有一些假设蛋白质以及未知蛋白.利用qRT-PCR对Kh1、Kh3和Kh11差异片段进行验证,结果显示这3个片段均被低温诱导,表达量上升.研究表明,茶树在低温胁迫下的逆境反应非常复杂,涉及多种代谢过程中的众多基因,而且大叶种比中小叶种对低温反应更为敏感.