枳根cDNA全长文库的构建与分析

为了解柑橘优良砧木枳（Poncirus trifoliata）根部的基因表达信息,利用SMART技术构建了枳的根组织全长cDNA文库。检测结果显示所建枳根原始文库的容量为1.08 × 106 cfu ? mL-1,扩增后文库容量为1.30 × 109 cfu ? mL-1,重组率为95%。通过文库随机测序获得182个长度大于100 bp的ESTs序列（GenBank登录号为JK316116 ~ JK316297）,序列拼接后得到96个Unigenes,包括12个Contigs和84个singletons。其中,68个Unigenes可与GenBank中登录的基因相匹配,56个与已知的柑橘基因相匹配,36个为全长基因。对24个全长基因完成了功能注释,并进一步开展了生物信息学分析,发现有6个应激反应基因和3个根发育相关基因。     

辣椒N 基因介导抗根结线虫作用早期表达基因的抑制性消减杂交SSH分析

 以含N 基因的辣椒(Capsicum annuum L. ) 为试验材料, 接种南方根结线虫(Meloidogyne incognita) 12、24、36 h的根尖材料作为测验方( tester) , 相应的未接种根尖材料作为驱动方( driver) , 构建一个南方根结线虫诱导N 基因表达早期的正向抑制消减杂交cDNA文库, 并结合文库高密度点阵膜杂交差异筛选, 获得了237条表达序列标签( EST) 。在GenBank上进行BLASTn与BLASTx分析, 得到148条功能已知的EST序列, 获得已知的上调抗性相关EST 68个。分离出了具有NBS2LRR结构的抗线虫蛋白和类LRR抗性蛋白的基因, 防御作用相关的类萌芽素(GLP) 、HSR203J 蛋白、蜜腺蛋白、蛇毒素肽等基因,抗性相关的WRKY、ERFBP等转录因子基因, 以及G蛋白、142323蛋白等多种信号蛋白基因。通过GeneOntology分析, N 基因介导的早期表达抗病基因涉及病原物的识别、抗性信号传导、过敏性坏死、系统获得性抗性以及植物细胞保护机制等多个方面, 并有许多功能未知的基因有待于进一步的研究。     

利用SSH分离TDZ诱导金钗石斛成花相关基因

 以金钗石斛（Dendrobium nobile Lindl.）腋芽为材料,利用抑制消减杂交（SSH）技术构建了TDZ处理后金钗石斛腋芽的正向和反向SSH文库。通过PCR和反向Northern杂交验证后,得到的正向文库的314个阳性克隆和反向文库的59个克隆测序后经过聚类,最终得到39条受TDZ正向调控的EST序列,以及21条受其反向调控的EST序列。对其中某些差异基因进行半定量RT-PCR,结果显示这些基因的表达受TDZ的影响。利用Blastn和Blastx进行比对分析,其中20个没有同源序列,属于未知功能基因。其余序列的同源基因编码的产物参与包括光合作用、合成代谢、转录调控等多种生物学过程。在反向文库中分离到1个MADS-box基因的同源序列和1个Sos同源基因,而正向文库中存在多个反转录转座子,这些结果表明TDZ可以影响开花过程中的某些转录因子和信号基因的表达,进而促进金钗石斛开花。     

‘津田’芜菁消减cDNA文库的构建及分析

 以‘津田’芜菁红色块根和白色块根为材料, 利用SSH技术成功构建了消减cDNA文库并富集相关基因片段。从消减文库中筛选到960个阳性克隆, PCR鉴定插入片段长度主要分布于300～800 bp之间。克隆测序后与GenBank中的同源序列进行比较, 特异基因片段为302个, 其中99个与数据库中的序列具有相似区域且功能已知, 与数据库中序列没有显著同源性及功能未知的序列为203条。     

枳橙CPMAX2基因的克隆、载体构建及其表达研究

转rolABC基因枳橙莲座状分枝、矮化性状突出。为探索其侧枝生长的植物激素调控机制,通过RT-PCR法从枳橙中克隆到独脚金内酯信号转导关键元件CPMAX2基因,分析了该基因在转rolABC基因枳橙腋生嫩叶中的转录表达,构建了CPMAX2植物过表达载体。研究表明：CPMAX2与甜橙中同源基因一致性为99.66%,编码694个氨基酸,具有一个典型的F-box蛋白结构域和两个LRR重复区,与甜橙MAX2氨基酸序列一致性为99.14%。CPMAX2在转rolABC基因枳橙3个株系腋生嫩叶中的转录表达均比野生型显著下调。试验表明CPMAX2在转rolABC基因枳橙莲座型分枝生长中扮演重要角色。     

应用抑制性消减杂交分离板栗短雄花序芽变相关基因

利用抑制性消减杂交技术分离了板栗正常花序与芽变花序之间表达的差异cDNA片段。以芽变板栗雄花序cDNA为试验方(tester),以对照板栗雄花序cDNA为驱动方(driver),构建了一个板栗芽变花序消减文库。菌落PCR显示插入片段主要在100～1000 bp,文库质量良好。通过对文库阳性克隆随机测序共得到了30个有效EST序列。利用Blast同源性比较,其中一些EST可能与板栗雄花序发育中变短的生物学形态形成密切相关,为后续板栗短雄花序芽变相关基因的研究奠定了基础。     

资阳香橙根cDNA全长文库的构建及EST分析

以资阳香橙根RNA为材料,采用SMART技术构建了cDNA全长文库,并对其质量进行鉴定.结果显示,该文库的库容量为4.8×105pfu/mL,重组率为93%,文库插入片段大小主要集中在0.5～1.0kb.从文库中随机挑取450个克隆进行5′端单向测序,去除载体序列及低质量的序列后,共获得有效长度大于150 bp的高质量ESTs(expressed sequence tags)序列438条,利用BioEdit软件对有效ESTs序列进行片段重叠群分析和拼接后,获得251个独立基因(Unigenes),其中包括87个片段重叠群(Contigs)和164个独立的ESTs(Singlets);通过与NCBI的非冗余核酸数据库进行tBLASTx比对,初步确定已知功能基因146个,未知功能基因91个,另有14个unigene未与数据库中序列匹配.该研究为进一步分离克隆资阳香橙根部功能基因奠定了基础.     

细叶百合休眠与解除SSH文库构建及其调控基因的初步筛选

 为了验证百合鳞茎休眠解除过程中基因表达的差异性，以细叶百合休眠鳞茎和休眠解除鳞 茎为材料，利用抑制消减杂交技术构建了百合鳞茎休眠及解除正、反向抑制消减文库。文库富集了差异 基因，消减效率符合要求，插入片段集中于250 ~ 1 000 bp 之间。对正、反向文库随机挑选阳性克隆测序， 各获得100 个表达序列标签（EST），在NCBI 上进行BLASTx 分析，并用KOBAS 系统将获得的unigene 定位到Pathways 中。分析结果表明，休眠文库ESTs 功能主要涉及胁迫响应方面，如苯丙氨酸代谢途径、 促分裂素原活化蛋白激酶途径等与休眠有关。休眠解除文库在糖代谢、激素响应及信号转导方面表达量 较高，如亚油酸代谢途径、淀粉及蔗糖代谢途径等参与了休眠解除过程。     

莲种子防御素基因序列分析及表达载体构建

从莲种子发育中期胚cDNA文库中克隆得到的防御素基因cDNA全长561bp,GenBank登录号为EF421192。分析发现该基因234bp的开放读码框编码77个氨基酸的多肽序列,除信号肽序列外与其它不同来源的植物防御素基因有较高同源性,将其命名为NnDefensin。NnDefensin蛋白带有30个氨基酸的信号肽,具有8个半胱氨酸的高度保守结构等典型的植物防御素特征,成熟肽部分含有γ–硫素蛋白功能结构域。在系统进化上NnDefensin与单子叶植物中的粳稻和小麦的同源蛋白,以及车前草同源蛋白亲缘关系较为接近。通过PCR扩增克隆莲胚防御素基因片段并连接到载体pBI121和带有花生油体蛋白种子特异启动子的载体pAhOleo17.8︰GUS中,成功构建了35S启动子控制的植物表达双元载体pBI121-NnDef和种子特异表达双元载体pAhOleo-NnDef,为该基因的功能鉴定及通过基因工程方法提高转基因植物以及种子的抗病能力奠定基础。     

‘黄冠’梨类甜蛋白编码基因PbPR5的克隆及其表达特性分析

【目的】分离和克隆类甜蛋白基因Pb PR5,了解其在‘黄冠’梨不同组织、不同发育阶段以及受到非生物胁迫和植物生长调节剂处理时的表达情况。【方法】以‘黄冠’梨(Pyrus bretschneideri‘Huangguan’)组培苗为试验材料,从水杨酸(salicylic acid,SA)处理的c DNA文库中克隆获得该基因全编码区序列,命名为Pb PR5,对其进行生物信息学分析,并研究该基因在盐、聚乙二醇(EG6000)、SA和乙烯(ETH)处理后的表达情况;以12 a生‘黄冠’梨的叶片和果实为材料,探究该基因在叶片和果实不同发育阶段的表达模式。【结果】Pb PR5的c DNA序列长度为741 bp,编码224个氨基酸残基;该基因的基因组DNA序列长度为813 bp,包含1个内含子。生物信息学分析表明,Pb PR5蛋白与其他植物PR5基因编码的氨基酸序列相似性较高。实时荧光定量PCR分析表明:Pb PR5基因在‘黄冠’梨组培苗的根,茎,叶中均能表达,其中根部的表达量高于茎和叶;盐和干旱胁迫诱导了该基因表达,根和茎中的表达高峰均出现在处理后6 h,叶在盐胁迫后24 h和干旱后12 h出现表达高峰;SA和乙烯也诱导了该基因在叶片中的表达。在不同发育阶段的叶片中,老叶表达量最高,成熟叶次之,幼叶中不表达;在不同发育阶段的果实中,成熟果实中表达量最高,幼果期和膨大期果实表达量较低。【结论】Pb PR5基因在‘黄冠’梨各组织中非组成型表达,并且在‘黄冠’梨抵御生物和非生物胁迫过程中可能具有重要的生物学功能。     

琯溪蜜柚及其早熟红肉突变体成熟果实SSH 文库的构建及初步分析

 分别以琯溪蜜柚及其突变体红肉蜜柚（成熟期早20 ~ 25 d）的成熟果肉cDNA 作驱赶子和检测子,利用结合分子镜像选择技术的SSH 技术,构建了红肉蜜柚和琯溪蜜柚的正向差减cDNA 文库。通过PCR 检测cDNA 克隆外源插入片段,其大小介于100 ~ 1 000 bp。通过点杂交差异筛选文库,得到102 个表达增强2 倍或以上的克隆并测序,结果表明这102 个克隆代表44 个Unigenes,通过序列同源性比对分析,发现获得的Unigenes 在功能上主要涉及信号传导、蛋白质合成、应激反应、转运等代谢反应。     

利用抑制差减杂交技术分离茄子单性结实相关ESTs

以茄子（Solanum melongena）单性结实品系D-10和非单性结实品系03-2的子房cDNA分别为试验组（Tester）和驱动组（Driver）,利用抑制差减杂交（SSH）技术构建了正反两个SSH-cDNA文库,分别包含472和124个克隆。通过测序、序列拼接后,共获得384个Unique ESTs。将其与非冗余蛋白数据库进行BLASTx比对,在E值小于等于1e-10条件下,有257个ESTs能找到相匹配的蛋白质,其中121个ESTs与非冗余蛋白质数据库中已知功能的蛋白质具有高度的相似性。功能注释结果表明,具生物过程、分子功能和细胞组分的EST分别为107、102和119条。推测与单性结实相关的EST有5条：2条ESTs属于MADS-box转录因子家族,1条与生长素增长蛋白同源,1条属于P450还原酶系,1条属于MAPKK家族;另外136个ESTs代表了未知功能基因。     

荔枝采后果皮褐变过程中差异表达基因的SSH分析

 以‘妃子笑’荔枝果实为材料,采用抑制差减杂交（SSH）与cDNA 微阵列技术相结合,研 究了采后荔枝果皮褐变过程中的基因差异表达。分别以采后0 h 与32 h 的果皮总RNA 为驱动组与检测组, 构建了正向与反向SSH 文库,分别获得了282 个与76 个阳性克隆。通过cDNA 微阵列杂交筛选获得了在 采后32 h 果皮中上调表达克隆17 个,下调表达克隆49 个,分别代表了在采后32 h 果皮中上调表达基因 16 个和下调表达基因17 个,其中有较多的热击蛋白基因、糖代谢相关基因、细胞壁代谢相关基因等。 RT-PCR 检测基因表达结果与cDNA 微阵列杂交结果一致。     

PCR-select differential screening of a subtracted cDNA library of heat-adapted rat liver

AIM: To reveal the molecular mechanisms of heat adaptation by study the change of gene expression in rat liver when the rats exposed to hyperthermia stress and heat adaptation. METHODS: Differentially expressed genes in rat liver in association with heat adaptation were identified using the suppression subtractive hybridization (SSH) technique to prepare subtracted cDNA libraries in heat adaptation. The PCR-amplified cDNA fragments generated by SSH were then ligated into the plasmid pGEM-T (Promega). PCR-select differential screening technique was used to filtrate differentially expressed genes. Each of these differentially expressed genes was sequenced and was compared to known sequences in the GenBank database. RESULTS: eight up-regulating expressed genes segments were isolated from the up-regulating differentially expressed library, three of which were known gene such as p53 and five genes were new expressed sequence tags. CONCLUSION: Up-regulating expressed genes such as p53 maybe participate in the signal transduction pathway of heat adaptation.     

大蒜分子生物学研究进展

综述了大蒜（Allium sativum L.）分子生物学的研究进展,主要包括5个方面：（1）大蒜遗传多样性分析、遗传图谱构建和资源评价中基因组7种分子标记（RAPD、AFLP、ISSR、SSR、SRAP、InDel和SNP）的开发和利用;（2）大蒜基因组学、表观遗传分析、转录组学和蛋白组学的研究;（3）农杆菌介导法和基因枪法的大蒜遗传转化体系构建;（4）大蒜蒜氨酸酶基因、蒜薹和鳞茎发育基因（gaLFY、AsPI、AsFT1、AsFT2和AsFT4）及抗逆相关基因（AsPCSl、AsMT2a、ASAL和AsNF-YC8）的克隆和表达分析;（5）大蒜分子生物学试验技术（RNA提取、RT-qPCR的内参基因筛选和BAC文库构建）优化。最后指出了当前研究的不足,展望了大蒜分子生物学研究的方向。     

黄瓜霜霉病抗性相关基因的初步研究

 以黄瓜高抗霜霉病自交系为材料,构建了两个抑制差减文库,经反向Northern杂交筛选、测序和序列比对,筛选到3个未知功能抗病相关基因。荧光实时定量RT-PCR分析结果表明,未知功能抗病相关基因2I15（GD254229）、3C19（GD254243）和1O08（GD254207）在抗病自交系接种霜霉病病原菌后,可早期高丰度特异上调表达,而在感病自交系中特异上调表达丰度较低或被特异抑制表达。水杨酸（SA）可诱导1O08特异上调表达,抑制2I15和3C19的表达;茉莉酸（JA）处理可诱导1O08特异上调表达,而抑制2I15的表达。ABA处理可显著诱导3C19和1O08特异上调表达,而抑制2I15的表达。机械伤害、高盐、冷害和热激等其它非生物胁迫可显著抑制或诱导这些基因的表达,因此推测,所筛选到的功能未知基因可能具有参与生物和非生物胁迫反应的作用     

利用SSH 技术鉴定黄瓜抗霜霉病相关基因

采用SSH 技术对黄瓜抗霜霉病自交系M801-3-1 侵染霜霉病菌前后的差异表达基因进行了研究。利用 SSH 技术构建抗病黄瓜材料接种霜霉病菌和未接种差异表达的差减cDNA 文库。经反向Northern blot 杂交检测,共得到48 个阳性克隆。利用分子生物学软件对测序后的序列进行质量检测和聚类、拼接,共得到 14 个UniESTs,其中包括8 个singletons 和6 个contigs。通过SSH-EST 代表基因功能的分析,说明抗氧化胁迫能力和叶绿体的重建和保护机制对抗病品种抗病有重要作用。同时,提出SSH-EST 代表的clpb、HSP70、HSP22 和肽脯氨酰顺反异构酶还可能参与了R 基因介导的防御反应,smHSP 有可能就是R 蛋白的“保卫靶”,负责监测细胞内的异常,这一发现为揭示活性氧机制和R 基因介导的防卫机制之间的关系提供了关键证据。     

Identification of differentially expressed genes associated with cell adhesion and immune regulation in peripheral blood eosinophils from asthmatic patients with suppression subtractive hybridization

AIM:To determine differentially expressed genes associated with cell adhesion and immune regulation in peripheral blood eosinophils from asthmatic patients. METHODS:Peripheral blood eosinophils were isolated from the asthmatic patients at the time of exacerbation and after improvement. Total RNA was extracted. Super SMART PCR cDNA was synthesized, suppression subtractive hybridization (SSH) and PCR-select differential screening technology were used to detect expressed genes. The differentially expressed genes were sequenced. RESULTS:High efficiency subtractive cDNA library was constructed successfully. Differential screening identified 15 differentially expressed genes, which were Charcot-Leyden crystal protein (CLC protein;galectin-10), putative pre-mRNA splicing regulator female-lethal (2D), aquaporin 9 (AQP9), IL-8, slingshot 2L (SSH-2L), PP1 catalytic subunit, beta isoform, helicase with zinc finger domain (HELZ), β2-microglobin (β2-MG) and a gene associated with mitochondrion. CONCLUSION:Increased expression of these genes might be associated with eosinophil migration, adhesion and immune regulation. Intervention of these pathways may provide a theoretical base for future new targeting treatment for asthma.