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。     

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。     

甜瓜EST序列中微卫星的分布特征

GenBank中35547条甜瓜EST经去冗余处理后,得到总长度为250.3Mb的无冗余EST34438条。这些序列中有2813个微卫星简单重复序列（Simple sequence repeat,SSR）,分布于2107条EST中,出现频率为8.16%,平均分布距离为8.90kb。三核苷酸重复是主导重复类型,占SSR总数的47.14%;其次是二核苷酸和单核苷酸重复,分别占SSR总数的20.72%和16.99%。AAG/TTC是优势重复基元,占微卫星总数的29.26%,AG/CT和A/T分别占14.61%和16.25%。在所有的SSR中,重复次数为4～10次的占70.32%,长度为12～20bp的占51.12%。并对这些SSR的多态性潜能进行了评价。     

白叶枯病菌胁迫下云南普通野生稻SSH文库的构建及抗病相关基因分析

以云南普通野生稻为材料,利用抑制差减杂交技术（SSH）,构建了白叶枯病菌胁迫的云南普通野生稻特异表达基因的差减文库.通过对文库所有阳性单克隆进行测序,聚类分析后共获得494条高质量的表达序列标签（EST）.经过BlastN分析,有417条与已知功能的序列有较高同源性;经BlastX分析,有104条EST与未知功能蛋白或假定蛋白有较高相似性,49条EST未能找到同源匹配,341条EST与已知功能蛋白有较高同源性.初步分析发现,这些基因主要涉及能量代谢、蛋白质代谢、核酸代谢、防御与抗逆应答反应、信号转导、光合作用及膜运输等代谢过程.使用半定量RT-PCR研究了7个可能与白叶枯病抗性相关的EST序列在云南普通野生稻对照和白叶枯病菌处理的叶片中的表达情况,并获得这些基因的表达谱.结果发现,克隆编号为OR7,OR68和OR826的EST受白叶枯病菌胁迫诱导上调表达,其中OR826 EST在蛋白数据库中无同源序列,可能是一类新的白叶枯病抗性基因,而组成型表达的OR143 EST在对照和接菌处理的叶片中均能检测到其mRNA的表达,但其表达量在白叶枯病菌胁迫48 h后逐渐增强,推测这些基因直接参与了云南普通野生稻抗病防御反应.本研究为从云南普通野生稻中发掘和克隆新的白叶枯病抗性基因提供了理论依据,为进一步研究云南普通野生稻抗白叶枯病的分子机制奠定了基础.     

桉树EST序列中微卫星含量及相关特征

通过对桉树属（Eucalyptus）的10000条EST序列进行分析,在其中的1499条序列上共发现1775个微卫星重复序列。含有微卫星的EST序列约占序列总数的15%。此外,还发现桉树EST序列所含微卫星长度的变异速率与重复单元长度呈负相关;微卫星的丰度与重复单元长度也呈负相关（三碱基重复微卫星除外）。在桉树EST序列中,重复单元长度为三碱基的微卫星最为丰富。三碱基重复单元微卫星的过度富集可能是由于遗传密码选择所致。在微卫星的丰度及长度变异方面,桉树EST序列与杨树（Populus trichocarpa）基因组注释的转录序列随重复单元长度的变化呈现出相同的规律,但桉树EST序列中微卫星频率及三碱基重复微卫星的含量显著偏低,推测含微卫星的基因表达丰度极有可能低于不含微卫星的基因。通过对发现的所有微卫星位点进行引物设计,并对设计的引物进行PCR检测,结果表明所设计的引物具有极高的扩增成功率。     

柔嫩艾美尔球虫EST序列中SSR的获取及分析

对柔嫩艾美尔球虫EST—SSR进行生物信息学分析,共获取Eimeria tenella EST序列34074条,总长度为16．45Mb,小于12bpSSR的ESTs达7651条,从中获得SSR序列19576条、总长度为0．35Mb,EST—SSRs的频率是48．00％,平均相隔S40bp出现一个长度不小于12bp的SSR。在E．tenella的核苷酸重复基元中,2、3、4、5、6和7bp重复序列在基因组中出现的种类分别有11种472条、49种14710条、31种525条、13种25条、21种43条和15种400条,3碱基重复序列是最丰富的重复单元,占总数的75．14％。各种SSRs中富含G、C碱基的重复单元以GCA出现频率最多（28．63％）,次为AGC（17．59％）,GCT（8．76％）,TGC（7．62％）,CTG（7．15％）。     

亚麻EST-SSR信息分析与标记开发

与基因组SSR相比,以EST为基础的EST-SSR分子标记具有自身的优点。本研究从11240条亚麻（Linum sitatissmum L.）EST序列中检索出877条含有SSR的序列,其出现频率为7.8%。其中以三核苷酸重复出现的频率最高,占总SSR序列的60.1%;其次是二核苷酸重复,占21.9%;四、五和六核苷酸重复占18%。根据这些含SSR的EST序列共设计了73对SSR引物,在8份亚麻材料间通过PCR扩增检测,有63对引物扩增出清晰条带,引物可用率86.3%;有17对引物在8份亚麻材料间显现出多态性,占可扩增引物的26.3%。     

白粉病菌诱导的小麦表达序列标签（EST）研究

白粉病是我国小麦的主要病害之一,尝试用表达序列标签（expressed sequence tage,EST）技术,研究了经白粉病菌诱导后的小麦基因表达。从构建的普通cDNA库中随机挑取约1500个阳性克隆并进行测序,获不重复ESTs序列387条,不重复序列均获GenBank的存储号,其中49.4%的序列与已知基因同源,196条序列功能未知,84条序列为新ESTs。将不重复序列制备成高密度点阵膜,用差示杂交法筛选到几个抗病相关序列。     

高山植物黄管秦艽cDNA 文库构建与表达序列标签(EST) 分析

黄管秦艽( Gentiana officinalis) 是一种重要的藏药高山植物, 本研究构建了该物种开花期的cDNA 文库。经检测达到中等cDNA 文库水平, 文库滴度为1 . 2×107 pfu􊄯ml , 重组率95.9% , 插入片段平均长度大于500 bp。对343 个随机挑选的重组克隆进行部分测序, 获得的ESTs 经编辑后共有181 条有效序列。经生物信息学方法分析181 条表达序列标签(EST) 代表144 个单克隆序列, 其中55 个与已鉴定的基因同源, 35 个序列与未鉴定的EST 匹配, 54 个未找到同源序列; 后两者共有89 个EST 序列未发现功能相似的蛋白。对已鉴定的EST进行功能分析发现, 相关基因主要编码以下蛋白: 与蛋白表达相关的占35%; 光合作用相关的占22%; 新陈代谢相关的占18%; 抗性相关的占11%; 质膜运输和细胞分裂相关的分别占5% ; 染色体变化和细胞信号转导的分别占2%。根据有效EST 序列设计引物, 通过RT-PCR 进一验证了所得EST 的准确性。这些研究结果为将来研究黄管秦艽的功能基因以及该物种与相关物种的群体遗传学、进化生物学等方面提供了基础。     

高山植物黄管秦艽cDNA文库构建与表达序列标签（EST）分析

黄管秦艽（Gentiana officinalis）是一种重要的藏药高山植物,本研究构建了该物种开花期的eDNA文库。经检测达到中等cDNA文库水平,文库滴度为1．2×10^7pfu／ml,重组率95．9％,插入片段平均长度大于500bp。对343个随机挑选的重组克隆进行部分测序,获得的ESTs经编辑后共有181条有效序列。经生物信息学方法分析181条表达序列标签（EST）代表144个单克隆序列,其中55个与已鉴定的基因同源,35个序列与未鉴定的EST匹配,54个未找到同源序列;后两者共有89个EST序列未发现功能相似的蛋白。对已鉴定的EST进行功能分析发现,相关基因主要编码以下蛋白：与蛋白表达相关的占35％;光合作用相关的占笠％;新陈代谢相关的占18％;抗性相关的占11％;质膜运输和细胞分裂相关的分别占5％;染色体变化和细胞信号转导的分别占2％。根据有效EST序列设计引物,通过RT-PCR进一验证了所得EST的准确性。这些研究结果为将来研究黄管秦艽的功能基因以及该物种与相关物种的群体遗传学、进化生物学等方面提供了基础。     

黄瓜叶片细菌性角斑病侵染初期cDNA文库分析

文章以接种细菌性角斑病原菌48 h的抗病品种‘D0462’黄瓜叶片为材料, 构建了黄瓜叶片cDNA文库, 文库插入片段大小为0.45~2.1 kb之间, 平均长度为1 kb。随机选取2 966个克隆进行测序, 共拼接出2 352个假定独立转录本(TUTs), 其中包括282个重叠群(Contigs), 2 070个单拷贝EST(Singlets)。经BlastX分析共获得已知功能和未知功能基因1 848个, 无序列相似性新基因504个。文库中含有大量防御/抗病基因, 如金属硫蛋白、谷胱甘肽-S-转移酶、泛素、b-1, 3-葡聚糖酶、锌指蛋白和半胱氨酸蛋白酶等, 这些基因很可能参与了植物与病原菌互作过程。     

Identification of genes differentially expressed during aflatoxin biosynthesis in Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus

A complex regulatory network governs the biosynthesis of aflatoxin. While several genes involved in aflatoxin production are known, their action alone cannot account for its regulation. Arrays of clones from an Aspergillus flavus cDNA library and glass slide microarrays of ESTs were screened to identify additional genes. An initial screen of the cDNA clone arrays lead to the identification of 753 unique ESTs. Many showed sequence similarity to known metabolic and regulatory genes; however, no function could be ascribed to over 50% of the ESTs. Gene expression analysis of Aspergillus parasiticus grown under conditions conducive and non-conductive for aflatoxin production was evaluated using glass slide microarrays containing the 753 ESTs. Twenty-four genes were more highly expressed during aflatoxin biosynthesis and 18 genes were more highly expressed prior to aflatoxin biosynthesis. No predicted function could be ascribed to 18 of the 24 genes whose elevated expression was associated with aflatoxin biosynthesis.     

Expressed sequence tag-based gene expression analysis under aluminum stress in rye

To understand the mechanisms responsible for aluminum (Al) toxicity and tolerance in plants, an expressed sequence tag (EST) approach was used to analyze changes in gene expression in roots of rye (Secale cereale L. cv Blanco) under Al stress. Two cDNA libraries were constructed (Al stressed and unstressed), and a total of 1,194 and 774 ESTs were generated, respectively. The putative proteins encoded by these cDNAs were uncovered by Basic Local Alignment Search Tool searches, and those ESTs showing similarity to proteins of known function were classified according to 13 different functional categories. A total of 671 known function genes were used to analyze the gene expression patterns in rye cv Blanco root tips under Al stress. Many of the previously identified Al-responsive genes showed expression differences between the libraries within 6 h of Al stress. Certain genes were selected, and their expression profiles were studied during a 48-h period using northern analysis. A total of 13 novel genes involved in cell elongation and division (tonoplast aquaporin and ubiquitin-like protein SMT3), oxidative stress (glutathione peroxidase, glucose-6-phosphate-dehydrogenase, and ascorbate peroxidase), iron metabolism (iron deficiency-specific proteins IDS3a, IDS3b, and IDS1; S-adenosyl methionine synthase; and methionine synthase), and other cellular mechanisms (pathogenesis-related protein 1.2, heme oxygenase, and epoxide hydrolase) were demonstrated to be regulated by Al stress. These genes provide new insights about the response of Al-tolerant plants to toxic levels of Al.     

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。     

A group of expressed cDNA sequences from the wheat fungal leaf blotch pathogen, Mycosphaerella graminicola (Septoria tritici)

A group of expressed sequence tags (ESTs) from the wheat fungal pathogen Mycosphaerella graminicola utilizing ammonium as a nitrogen source has been analyzed. Single pass sequences of complementary DNAs from 986 clones were determined. Contig analysis and sequence comparisons allowed 704 unique ESTs (unigenes) to be identified, of which 148 appeared as multiple copies. Searches of the nrdb95 protein database at EMBL using the BLAST2x algorithm revealed 407 (57.8%) sequences that generated high to moderate high scoring pairs with proteins of known and unknown function. The rest of the sequences (297) showed either weak or no similarities to database entries. Among the unigenes with assigned function, 26.7% were involved in primary metabolism and 17.9% were associated with protein and RNA metabolism. Fewer clones were ascribed roles in signal transduction (4.9%), transport and secretion (6.1%), cell structure (3.1%), and cell division (3.6%). Approximately 18.1% of the identities found were to hypothetical or unknown proteins mainly from the yeasts Saccharomyces cerevisiae and Schizosaccaromyces pombe. Comparison of the 297 sequences with no clear function to other fungal ESTs in the public domain revealed 12 sequences that had high to moderate similarity to Neurospora crassa, Emericella (Aspergillus) nidulans, or Magnaporthe grisea sequences.     

大白菜霜霉菌诱导抑制性消减杂交cDNA文库的构建和分析

以抗霜霉病大白菜双单倍体系（DH）‘T12-19’为材料,构建了霜霉病诱导表达的正向抑制性消减文库,并利用反向Northern斑点杂交技术对768个阳性克隆进行了筛选,共获得57个病原菌诱导上调表达的克隆。测序后得到55条通读表达序列标签（ESTs）,对这些ESTs序列进行聚类和拼接分析,共获得50个unigenes。Blast分析表明,37个unigenes与已知基因高度同源,占全部非重复序列的67.3%。对已知功能基因按MIPS的分类方法进行功能分类,发现这些基因的功能主要涉及物质与能量代谢、转录调控、蛋白质合成与代谢、膜及转运、信号转导、抗病防御等。为了验证文库筛选结果的可靠性,采用实时荧光定量PCR技术分析了其中2个克隆BFCH10和BFIA7的表达谱。结果表明,这2个克隆在接种病菌6h后明显上调表达,与反向Northern斑点杂交结果基本一致。