一个与玉米基因表达沉默有关的cDNA片段的克隆及序列分析

利用ｃＤＮＡ－ＡＦＬＰ技术分离了一个与玉米基因表达沉默有关的ｃＤＮＡ片段,Ｎｏｒｔｈｅｒｎ杂交分析表明,该基因在Ｍｏ１７的苗期和雄穗生长锥伸长期都表达,但在Ｍｏ１７的苗期和雄穗生长期都表达,但在Ｍｏ１７与其亲缘关系较摈 另一亲本杂交的Ｆ１代中却表现沉默,即表现单亲沉默。同源性分析表明,该克隆片段与ＧｅｎＢａｎｋ中玉米通用调控因子（ＧＲＦ）部分区段有９８．６％的同源性,与玉米通用调控因子编码的ｍＲＮ     

NaHCO3胁迫下紫杆柽柳一些基因的表达

应用差异显示技术研究了NaHCO3胁迫下紫杆柽柳(Tamarix androssowii)基因的表达.经Northern检测共获得了17个基因片段,BLASTX分析表明,有2个基因与编码F-box类蛋白家族成员的基因同源性较高(F-box蛋白的功能为调节细胞周期转变、转录调控和信号转换,在植物抗逆防御系统中起重要作用);1个基因与翻译起始因子eIF成员有高的同源性(eIF在植物和酵母的抗盐胁迫中起重要作用);2个与分泌型过氧化物酶和过氧化物酶基因同源性高的基因片段;5个与盐碱胁迫密切相关的新基因,它们在胁迫前后差异表达明显.另外7个与已知基因同源性较高或有一定相似性,它们在抗盐碱胁迫中的作用尚待研究.     

玉米耐铝毒基因的分离

以抑制消减杂交（SSH）为手段,以玉米对铝敏感的自交系Mo17和耐铝的自交系TL94B为材料,分别构建它们的正向和反向消减文库,分别筛选获得了124、47、103和64个阳性克隆。对文库的鉴定表明,插入片段分布在0.25-1．0kb之间,阳性克隆率在18％左右。对338个阳性克隆进行测序,得到232种表达序列标签（EST）,其中70．2％的EST可推测其功能。结果表明,玉米的铝离子胁迫反应涉及胁迫因子的信号传导、响应基因的转录表达与调控、物质的合成与运输、细胞结构和功能的改变等。     

卤代烷烃脱卤酶基因在拟南芥中反式失活系统的建立

以细菌Xanthobacter autotrophicus卤代烷烃脱卤酶基因为遗传负选择标记,建立了该基因在拟南芥中反式失活的实验系统,在卤代[烷烃脱卤酶转基因的拟南芥中,有1株表现为转基因失活,离体核run-off转录实验表明为基因转录后沉默（这里特指沉默位点）,用这一转基因沉墨植株与同源转基因高效表达植株（这里特指同源转基因位点）杂交,结果96％的F1代植表现为同源基因反式失活,将F1代植株自交,使部分沉默位点与反式失活的同源转基因位点分离,结果200株子代中有42株表现DhlA活性,158株无DhlA活性,即 dhlA沉默植株与表达植株之比为3．76：1,表明沉默位点是以孟德尔显性因子方式使同源转基因位点反式失活的。     

基于染色体片段导入系发掘抗玉米丝黑穗病主效QTL

选用抗玉米丝黑穗病自交系Mo17和SH15为供体,与受体感病自交系黄早四和昌7-2构建回交群体(BC3F1\BC4F2),通过田间人工接种玉米丝黑穗病原菌鉴定抗病性表现,评价群体抗病性。研究结果显示黄早四×(黄早四×Mo17)BC4F2群体发病率明显高于BC3F1群体;两个BC4F2黄早四×(黄早四×Mo17)和昌7-2×(昌7-2×SH15)群体的发病率差异较大。采用SSR标记分析抗病株的供体染色体导入片段,发现随着回交次数的增多,导入片段数量减少,但不同回交群体中供体导入片段数目明显不同。通过连锁不平衡分析,在染色体2.09和3.04区段发掘和验证2个抗玉米丝黑穗病主效QTL,连锁标记分别为umc2077和phio53或bnlg1965。本文研究结果为抗丝黑穗病基因精细定位和分子聚合育种提供了信息和材料。     

利用单酶切cDNA—AFLP技术分离玉米对生性状相关基因差异表达片段

为了深入地研究对生玉米这一珍贵的高产育种种质资源和植物形态发育突变材料形成的分子机理和调控机制,通过构建合适的玉米对生、互生近等基因系总RNA池,首次采用改进的单酶切cDNA-AFLP技术,对扩增的玉米对生性状相关基因的差异表达片段进行筛选、分离和生物信息学分析.结果共获得29条差异表达片段:对生玉米增强表达23条、抑制表达6条.选取其中5条(STT-TT、STT-TC、STT-CC、STT-GC、SCT-TG)增强表达片段进行克隆和测序,序列同源性分析表明:STT-GC与烟草细胞色素b5基因有80%的同源性、SCT-TC与玉米、牛筋草、大麦、狗尾草、水稻等的α-微管蛋白基因有90%以上的同源性.实验证明:单酶切cDNA-AFLP技术是一种研究玉米基因差异表达的实用方法.     

用于转化玉米的载体的构建及其鉴定

将在植物中能表达的GUS基因插入到质粒pBS中,得到两种重组质粒pBSG_1和pBSG_2,经限制性内切酶分析表明,它们分别是GUS基因以不同方向插入到pBS中的结果,Southern杂交也证明GUS基因巳插入到pBS中。用类似的方法构建了含植物中能表达的NpTII报告基因及S_1片段的质粒pBIS,。所构建的三个质粒均含有与玉米核DNA有同源性的S_1类质粒片段,可用于转化玉米原生质体。     

草莓果实MADS-box基因保守片段的克隆与序列分析

根据多种植物MADS-box基因保守区序列设计简并引物,应用PCR技术从草莓绿果中分高出33条MADS-box基因cDNA片段.序列分析表明,这些片段长度在137 - 146 bp之间,包含基因起始密码子.推导的氨基酸序列与已登录的草莓的MADS-box基因同源性超过87％.推导的氨基酸序列与已知的革莓和其他物种调控果实发育成熟的MADs-box基因以及拟南芥的MADS-box家族基因进行系统发育分析,可将这些基因片段分科归入拟南芥MADS-box基因不同亚家族中,证明草莓果实中存在各类MADS-box家族基因,克隆的部分片段可能参与调控果实发育和成熟软化的调节.     

鸽Ⅰ型副粘病毒F基因序列的扩增、序列测定及同源性分析

目的根据NDV的F基因保守区设计1对引物．用RT-PCR方法扩增出鸽Ⅰ型副粘病毒JS株融合蛋白基因(F基因)的部分片段,并测序。结果表明,JS株与现今国际上已发表的NDV的LaSota株F基因的同源性为96．6％,与F48E9株F基因的同源性为94．0%。     

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。     

Cis-transcriptional variation in maize inbred lines B73 and Mo17 leads to additive expression patterns in the F1 hybrid

Microarray analysis of gene expression patterns in immature ear, seedling, and embryo tissues from the maize inbred lines B73 and Mo17 identified numerous genes with variable expression. Some genes had detectable expression in only one of the two inbreds; most of these genes were detected in the genomic DNA of both inbreds, indicating that the expression differences are likely caused by differential regulation rather than by differences in gene content. Gene expression was also monitored in the reciprocal F1 hybrids B73xMo17 and Mo17xB73. The reciprocal F1 hybrid lines did not display parental effects on gene expression levels. Approximately 80% of the differentially expressed genes displayed additive expression patterns in the hybrids relative to the inbred parents. The approximately 20% of genes that display nonadditive expression patterns tend to be expressed at levels within the parental range, with minimal evidence for novel expression levels greater than the high parent or less than the low parent. Analysis of allele-specific expression patterns in the hybrid suggested that intraspecific variation in gene expression levels is largely attributable to cis-regulatory variation in maize. Collectively, our data suggest that allelic cis-regulatory variation between B73 and Mo17 dictates maintenance of inbred allelic expression levels in the F1 hybrid, resulting in additive expression patterns.     

玉米杂种与亲本穗分化期功能叶基因差异表达与杂种优势

为探讨玉米杂种优势的分子机理,以10个玉米自交系及其组配的38个杂交种为材料,利用cDNA-AFLP技术,分析杂种与亲本在玉米雌穗小穗分化期功能叶片的基因差异表达类型与主要农艺性状的杂种表现及杂种优势的关系。研究表明：（1）杂种的基因相对于其双亲,存在质和量的表达差异,其中质的差异表达类型包括：单亲沉默表达,双亲沉默表达,亲本显性表达和杂种特异表达等类型。（2）在雌穗小穗分化期,同一差异表达类型中不同杂交组合间差异很大;从总体平均看,杂种特异表达类型占25.22%,亲本显性表达类型占21.46%,双亲沉默表达类型占8.27%,单亲沉默表达类型占33.49%。（3）单亲沉默表达与株高的杂种表现呈显著正相关;双亲沉默表达与穗粗的杂种优势呈显著负相关,显性表达与行粒数和单株粒重的杂种优势呈显著负相关,其余表达类型与所有农艺性状杂种表现及杂种优势均不相关,并对结果进行了讨论。     

应用RNA干扰技术降低玉米支链淀粉含量

为了调控玉米淀粉的生物合成过程,克隆了玉米淀粉分支酶(starch branching enzymes,SBE)基因,构建高效的siRNA表达体系,通过花粉管通道法将其导入玉米自交系.PCR扩增和Southern杂交结果证明,目的基因已被整合到基因组中,且能够遗传.Northern杂交分析表明,该目的基因在转基因植株中能正常转录并导致内源SBE mRNA含量下降.对转基因植株淀粉分支酶活性和淀粉含量测定结果表明,分支酶活性明显地低于对照,相差最多的低85%;总淀粉含量与对照之间基本没有差异,但直链淀粉的含量提高了约50%.     

稻瘟病菌侵染诱导的水稻早期反应基因的cDNA片段克隆与序列分析

以稻瘟病菌感染水稻,利用ｍＲＮＡ 差异显示技术分离了稻瘟病菌侵染诱导的水稻早期反应基因ＥＲ１（ｅａｒｌｙ ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ ｇｅｎｅ） 的ｃＤＮＡ 片段。Ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔ 分析表明,ＥＲ１ 基因在稻瘟病菌侵染水稻叶片６ ｈ 后开始表达,８ ｈ 最强,１０ ～１２ ｈ 开始减弱,１６ ｈ 消失。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔ 分析表明,ＥＲ１ 基因属于水稻基因组。对ＥＲ１ 基因片段（２１９ ｂｐ） 进行了克隆和序列分析。经查询,在ＧｅｎＢａｎｋ 中没有与ＥＲ１ 同源的基因序列。     

不同启动子控制下Ac转座酶基因的表达对玉米Ds因子在水稻中切离频率的影响

用水稻愈伤组织比较了Ac启动子、35S启动子与Ubi启动子控制下Ac转座酶基因（Ts）的表达对Ds因子切离频率的影响。结果表明Ubi启动子与Ac转座酶编码区嵌合基因（Ubipro-Ts）反式激活Ds因子的切离频率最高,达到了72.9%。通过杂交将Ubipro-Ts基因导入Ds因子转化植株,得到9株Ubipro-Ts基因与Ds因子共存的F1代杂交水稻植株,其中有8株Ds因子发生了切离。用Inverse-PCR的方法从其中一株杂交植株中克隆到Ds因子的旁邻序列,其DNA顺序与亲本中Ds因子原插入位点的序列不同,表明Ds因子转座到了新的基因组位点。     

Identification and Fine Mapping of rhm1 Locus for Resistance to Southern Corn Leaf Blight in Maize

rhm1 is a major recessive disease resistance locus for Southern corn leaf blight (SCLB).To further narrow down its genetic position,F 2 population and BC 1 F 1 population derived from the cross between resistant (H95 rhm) and susceptible parents (H95) of maize (Zea mays) were constructed.Using newly developed markers,rhm1 was initially delimited within an interval of 2.5 Mb,and then finally mapped to a 8.56 kb interval between InDel marker IDP961-503 and simple sequence repeat (SSR) marker A194149-1.Three polymorphic markers IDP961-504,IDP B2-3 and A194149-2 were shown to be co-segregated with the rhm1 locus.Sequence analysis of the 8.56 kb DNA fragment revealed that it contained only one putative gene with a predicted amino acid sequence identical to lysine histidine transporter 1 (LHT1).Comparative sequence analysis indicated that the LHT1 in H95 rhm harbors a 354 bp insertion in its third exon as compared with that of susceptible alleles in B73,H95 and Mo17.The 354 bp insertion resulted in a truncation of the predicted protein of candidate resistance allele (LHT1-H95 rhm).Our results strongly suggest LHT1 as the candidate gene for rhm1 against SCLB.The tightly linked molecular markers developed in this study can be directly used for molecular breeding of resistance to Southern corn leaf blight in maize.     

稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)诱导的水稻早期反应基因ER1的5' 端cDNA片段克隆及序列分析

研究高等生物基因表达与调控的一个重要方面是分离基因的编码区及其上游的调控序列（ＤｅＶｅｅｒ等１９９７）,这需要获得一个基因的ｃＤＮＡ全长及从植物基因组获取全基因。在前文（周建明等１９９９）中曾经分离了稻瘟病菌侵染诱导的水稻早期反应基因ＥＲ１的ｃＤＮＡ片段,但是运用ｍＲＮＡ差异显示技术分离的ｃＤＮＡ片段往往只有近ｍＲＮＡ３’端的一部分,难以反映基因的结构及功能特点,因此,必须进一步分离其５’端的部分才有可能比较全面地了解此基因的特点。ＲＡＣＥ（ｒａｐｉｄａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｃＤＮＡｅｎ…     

黄瓜扩张蛋白基因CsEXP10的克隆与表达

以cDNA-AFLP差示片段的序列（CO434610）为基础,通过RACE延伸和与EST序列拼接,得到长度为1191bp的、包含完整3’末端的CsEXP10基因cDNA序列。Southern杂交结果表明,该基因在黄瓜基因组中以单拷贝形式存在．RT-PCR检测发现,该基因不在根、茎和叶中表达,而在果实中表达．Northern杂交显示,该基因在授粉后迅速生长的幼果中丰量表达,而在幼小子房、开花当天的未授粉子房和生长停止的果实中不表达,由此推测CsEXP10基因与授粉后黄瓜果实膨大生长有密切关系。     

两个玉米矮花叶病显性互补抗病基因的发现和定位

玉米矮花叶病是世界普通发生危害严重的玉米病毒病害之一,迄今为止,只有少数几个抗病基因被发现并定位,优良自交系四一是鉴定出定的玉米筹花叶病新抗源,它表现为全生育抗性,通过连续两年的经典遗传学研究发现,四一的成株期抗性表现为一种新的抗病遗传模式,该抗性是由两个显性互补抗病基因控制,87对微卫星标记分析进一步证实了以上推论,并把两个抗病基因分别定位在第三和第六染色体上,第三染色体上的抗病基因与微卫星标记phi029相距14.5cM,第六染色体上的抗病基因与微卫星标记phil26相距7.2cM.