青枯菌诱导的花生基因表达谱SSH分析

以抗青枯病花生种质‘J4’和‘中花6号’、感青枯病花生品种‘中花12号’为材料,用强产青枯菌毒菌株(Ralstonia solanacearum)对其根系分别接种,采用抑制差减杂交(SSH)技术检测花生根系应答侵染的基因表达谱变化,并对文库中差异基因进行Real-time PCR分析。结果表明:经菌液PCR检测对挑选出的1 036阳性克隆片段进行测序及片段整合分析,获得162条花生基因,有功能注释的基因58条,其中44条基因参与了细胞结构(6%)、信号转导(12%)、抗病防御(5%)、转录调控(12%)等生理过程。用Real-time PCR技术对7个基因在‘中花6号’和‘中花12号’中的表达模式分析结果表明,6个基因在青枯菌侵染早期在抗病材料‘中花6号’中呈上调表达,可能与青枯病抗性直接相关。     

镰刀菌诱导的泸定百合SSH文库构建及抗病相关基因筛选

该研究以泸定百合(Lilium sargentiae Wilson)为材料,构建其组培苗经百合尖孢镰刀菌侵染后的叶片SSH文库,从中筛选镰刀菌枯萎病抗病相关基因。从正向SSH文库中随机挑取300个单克隆测序后得到280条ESTs,进行功能比对分析后,除去未知功能、沉冗蛋白以及无同源序列,得到有功能的ESTs共168条,其功能涉及信号传导、蛋白质合成与代谢、抗病与防御、物质与能量代谢、转录相关等多种途径,其中有31条ESTs与抗病防御相关。从抗病防御相关基因中选取8条ESTs:过氧化氢酶、ATP结合盒转运蛋白(ABC transporter)、Kunitz型胰蛋白酶抑制剂4(Kunitz trypsin inhibitor 4)、丝氨酸乙醛酸氨基转移酶、多聚泛素、脂氧合酶I(Lipoxygenase I)、丝氨酸/苏安酸蛋白激酶(Serine/Threonine-protein kinase)、抗坏血酸过氧化物酶(Arabidopsis thaliana),通过RTPCR对其表达情况进行分析,发现经镰刀菌诱导后均为上调表达,推测它们可能参与了泸定百合镰刀菌枯萎病的抗病反应途径。     

蝶兰胚珠的cDNA文库构建及其特异基因表达的研究

以蝶兰（Ｐｈａｌａｅｎｏｐｓｉｓ＂Ｍｔ．Ｋａａｌａ”ｃｖＳＭ９１０８）为材料,分别提取大孢子母细胞时期胚珠和成熟胚珠的ＰｏｌｙＡＲＮＡ,反转录成ｃＤＮＡ,构建起两个ｃＤＮＡ文库。克隆筛选采用差异杂交法。从上述两个ｃＤＮＡ,对其在植物体不同器官和不同发育时期的胚珠内的表达进行了分析。结果表明该两个ｃＤＮＡ均为胚珠特异,并且分别在胚珠发育的特定时期表明。推测该两个ｃＤＮＡ的表达受胚珠内部的不同因子调控     

蝶兰胚珠的cDNA文库构建及其特异基因表达的研究

以蝶兰(Phalaenopsis“Mt.Kaala”cv SM9108)为材料,分别提取大孢子母细胞时期胚珠和成熟胚珠的PolyA RNA,反转录成cDNA,构建起两个cDNA文库。克隆筛选采用差异杂交法。从上述两个cDNA文库中,各选择一个筛选出的cDNA,对其在植物体不同器官和不同发育时期的胚珠内的表达进行了分析。结果表明该两个cDNA均为胚珠特异,并且分别在胚珠发育的特定时期表达。推测该两个cDNA的表达受胚珠内部的不同因子调控。     

苜蓿核基因组文库的构建及其实验方法的几点改进

目前,基因文库的构建方法虽已逐步普及,但仍有不少实验因最终未能从构建的文库中钓出目的基因而告失败。其主要原因是构建的文库没有达到预期的要求——真实有效.我们对核 DNA 分离和载体左右臂制备等的常用方法进行了改进,构建了苜蓿的核基因组文库,其容量测定、重组子鉴定及初步的杂交筛选都证明该文库真实有效。苜蓿(Medicago sativa L.)DNA 的制备参照 Shure 等(1983)和 Ausubel 等     

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     

大豆花叶病毒胁迫诱导的消减文库构建及初步分析

大豆花叶病毒病是危害大豆产量和品质的主要病害之一 ,通过分子手段研究大豆花叶病毒病基因的抗病相关基因表达可以辅助抗病育种工作。利用SSH技术 ,对抗大豆花叶病毒病的大豆品种 814 3进行分析 ,构建大豆花叶病毒胁迫诱导表达的cDNA文库 ,并对文库进行初步分析。     

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。     

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。     

YS型小麦温敏雄性不育系A3017育性相关基因的SSH分析

以人工气候箱控温条件下YS型小麦温敏不育系A3017的不育幼穗和可育幼穗为材料,分别构建了不育和可育条件下基因特异表达的抑制消减杂交cDNA文库.在两个库中分别随机挑选100个阳性克隆进行测序,经BLAST序列比对分析,共获功能已知的EST 78条.比较发现,不育条件下与细胞质相关的基因表达数量(63.4%)远高于可育条件下的基因数量(35.1%),参与蛋白质合成、蛋白质修饰/加工/储藏、转运和信号传递过程基因的比例也均高于可育条件下的,而参与能量代谢过程基因的比例则明显偏低.分析认为,在不育和可育条件下的基因表达差异可能是导致温敏雄性不育系育性变化的关键,这为进一步从分子基础上揭示YS型小麦温敏雄性不育系育性转换机制奠定了基础.     

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。     

粘类小麦细胞质雄性不育系育性基因的地区分布

以具4种细胞质、2种核类型的粘类小麦雄性不育系为测验种,对309份来自国内外不同地区普通小麦品种对应粘类小麦不育系的育性恢复和保持关系进行调查,研究粘类小麦雄性不育系育性基因的地理分布.结果表明:(1)普通小麦品种中广泛存在着粘类雄性不育系的恢复基因,所配组合中,高恢复度以上的组合占到45.24%;(2)所配组合F1小穗结实率范围在0~91.35%之间,其中0和60%~80%的分布范围较多;(3)具有恢复能力的品种在供试6个地区均有分布,但比例不同,中国南方、新疆内陆、青藏高原等春麦地区高,可育品种的分布比例均超过50%;具有育性保持作用的品种在中国黄淮海暖温带冬麦气候生态区和加拿大地区分布较多,在新疆麦区分布最少;(4)恢复度80%以上的品种在6个地区均有分布,但在各地区供试材料中的比例都不高.     

萍乡显性核不育水稻育性相关基因的定位和遗传分析

萍乡显性核不育水稻(Pingxiang Dominant Genic Male Sterile Rice,PDGMSR)是在水稻中首次发现的显性核不育材料,其育性由两对显性基因互作控制,一对是萍乡显性核不育基因Ms-p,另一对是显性上位恢复基因(dominant epistatic fertility restorer gene,Rfe)。两者共同存在时显性上位恢复基因能抑制不育基因的表达,从而使育性表现可育。本实验用一个对萍乡显性核不育水稻有恢复能力的水稻品种E823与萍乡显性核不育水稻配制杂交组合,将(萍乡核不育水稻/E823)F2作为定位群体,根据F3株系的育性分离,选择育性分离株系对应F2单株(基因型为Ms-pMs-pRefrfe和Ms-pms-pRferfe)构建可育池,用对应F2株系中的不育单株(基因型为Ms-pMs-prferfe或Ms-pms-prferfe)构建不育池,将显性上位恢复基因Rfe定位在水稻10染色体RM311和RM3152一侧,遗传距离分别为7.9cM和3.6cM。根据已有的Ms-p的定位结果,合成10染色体部分微卫星引物,对不育单株进行分析,发现RM171和RM6745位于Ms-p的两侧,距离分别为0.3cM和3.0cM。根据10染色体的测序结果,将Ms-p界定在约730kb的范围内,并构建了Ms-p的电子重叠群。植物显性核不育的育性恢复机理存在“复等位基因”和“显性上位互作”两种假说,贺浩华等用经典的遗传学方法证明了萍乡显性核不育水稻育性恢复的遗传机理属于“显性上位互作”。理论上认为,确定其遗传机理最为有效的方法是基因定位,如果不育基因和恢复基因位于同一位点,则其遗传机理属于“复等位基因”,否则为“显性上位互作”。本实验将不育基因和恢复基因定位在水稻10染色体不同的位点,用基因定位的方法证实了萍乡显性核不育水稻育性恢复的遗传机理属于“显性上位互作”。     

SSH 法结合定量 PCR 技术研究双肌臀猪 肌肉组织的差异表达基因

利用抑制性消减杂交技术 (suppression subtractive hybridization , SSH) 成功地构建了双肌臀与非双肌臀大白猪肌肉组织差异表达的消减 cDNA 文库,获得有效克隆 686 个. 对整个文库测序分析,共获得 587 条有效序列. 利用 BLAST 在线软件与 GenBank、 GenBank EST 和 Tigr Porcine EST 等数据库进行同源序列比较,发现其中有 11 个未知新序列,可能代表“双肌臀”大白猪肌肉组织特异表达的新基因. 对文库中所包含的兰尼啶受体基因 (RYR1)、钙依赖性蛋白激酶 基因 (CAMK2)、人类胰岛素生长因子结合蛋白 -7 基因 (IGFBP7),以及 695号、 882号和480号3个新基因进行了实时荧光定量 PCR 检测,结果显示： RYR1、 CAMK2 及 IGFBP7 基因在双肌臀猪肌肉组织 RNA 池中的表达量,分别为对照的非双肌臀猪肌肉组织 RNA 池中表达量的 1.87、 1.90 和 1.85 倍; 695 号、 882 号和 480 号 3 个新的 ESTs 在双肌臀猪肌肉组织 RNA 池中的表达量为非双肌臀猪肌肉组织 RNA 池中表达量的 1.48、 1.44 和 1.78 倍. 这提示我们,上述基因的上调表达很可能与猪双肌臀性状的发生有密切的关系,可以作为研究该性状的候选基因.     

苜蓿雄性不育植株与可育植株现蕾初期花蕾蛋白质组比较

采用双向凝胶电泳对现蕾初期苜蓿雄性不育植株(Ms-4)及其可育植株(MF)花蕾蛋白质进行了分离,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。通过ImageMaster 2D软件对Ms-4和MF银染图谱分析发现,两者在等电点5~7、分子量20~60 kD范围内蛋白质斑点分布最多,可识别的总蛋白质点数均在6 000个左右,其中差异表达的蛋白质点数为98个;进一步通过质谱分析成功鉴定了22个差异蛋白点。利用Blast2GO程序对 22个蛋白点进行功能注释和代谢途径分析发现,核酮糖羧化酶小亚基、尿苷三磷酸-葡萄糖-1-磷酸尿苷酰基转移酶等蛋白在光合作用、碳水化合物代谢、多细胞生物有机体的发育等过程中起着重要的作用,同时参与了细胞质、细胞壁等组成,并具有绑定、催化、结合和水解等功能。研究结果初步推断,在苜蓿花药发育过程中,蛋白的缺失及表达量的变化可能会使与花粉发育有关的能量缺失,物质合成发生改变,导致雄性不育。     

通过小麦Ms2近等基因系的抑制缩减杂交分析揭示小穗和花药中差异表达基因

以Ms2近等基因系处于减数分裂期的可育小穗cDNA作为驱动因子(driver),以同一时期的不育小穗cDNA作为测验因子(tester)进行缩减杂交(SSH),将扩增后的缩减杂交产物进行克隆,构建了一个包含882个重组克隆的SSH文库.分别以可育小穗和不育小穗的cDNA为探针与SSH文库克隆进行反式Northern杂交,结果显示接近90%的克隆在不育小穗中呈上调表达.对文库中21个克隆插入片段的序列相似性分析表明其中有18个与来源于穗部或减数分裂期的花药cDNA同源.13个克隆的编码产物与已知功能的蛋白质同源,其中5个参与碳代谢活动,4个参与胞内分子的运输,2个蛋白产物参与染色体的构成及染色体的结构变化,1个是生长素抑制蛋白,1个是转录因子.用中国春缺体四体材料对9个克隆进行了染色体定位,其中一个克隆定位于第四染色体同源群,与Ms2所在的染色体同属一个同源群.通过搜索水稻的同源BAC(bacterial artificialchromosome)和PAC(P1 artificial chromosome)克隆,推测另外11个克隆的染色体位置,其中4个克隆可能位于第四染色体同源群.用RNA点杂交对11个克隆进行表达谱分析,其中8个克隆在不育株的小穗和花药中呈上调表达.     

花椰菜温敏型雄性不育系的RAPD标记

选取温敏花椰菜不育系GS-19与GS-31杂交组合的F2高可育和高不育单株构建基因池,利用100对随机引物对其进行RAPD标记。同时,采用正交设计对其反应体系及扩增条件进行优化。试验结果表明,在25μL反应体系中含dNTPs0.625mmol/L,引物0.5μmol/L,DNA模板60ng,Taq酶1.5U,超纯水14.9μL;反应条件为94℃预变性4min,然后进行94℃变性30s,36℃退火45s,72℃延伸90s,35个循环后,再72℃延伸7min,花椰菜RAPD扩增效果较好。P21-1800为花椰菜温敏雄性不育基因的连锁标记。     

锌胁迫下小麦SSH文库的构建及初步分析

Zn是植物必需的微量元素,同时也是近年来造成环境污染的重金属元素之一.为了从基因表达水平揭示小麦Zn胁迫响应的分子机制,本研究利用抑制差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)技术构建了Zn胁迫（0.5 mmol/L,1 mmol/L）下小麦的正反向SSH文库.从正反向文库中随机挑选阳性单克隆,并利用通用引物T7/Sp6对其进行验证. 结果显示,正反库中分别获得307和821个EST序列,其片段长度在200～1 000 bp之间,它们反映了Zn胁迫下特异响应的基因.利用BLASTn和BLASTx将这些EST序列进行比对分析,在正、反库中分别筛选出221和641个uniESTs,其中751个uniESTs被注释（包括正库中193个和反库中558个）.这些序列的功能主要涉及信号转导、抗氧化防御、转录与翻译、物质运输、核糖体结构、能量代谢,以及一些功能未知的基因.     

雄性不育高粱四种酶在热激过程中的反应

热激时,雄性不育高梁中4种酶的同工酶的变化以细胞色素氧化酶最大,酸性磷酸酯酶次之,淀粉酶第三,酯酶最小,说明不同酶对热激的反应不同,故与育性的关系也有差异。苗期与穗期同工酶谱互不对应,表明酶随发育而改变。不育系的细胞色素氧化酶酶带C5,C8随温度上升而减弱,达40℃时与可育的保持系相似,此现象与不育系的雄蕊在40℃时呈现可育态同时发生,说明此酶带与育性相关。