mRNA差别显示技术及其在植物逆境胁迫研究中的应用

mRNA差别显示技术是近年发展起来的一种用于分离和克隆正常与异常细胞之间差异表达基因的PCR方法,是目前筛选差异表达基因的有效方法之一。在此,介绍了mRNA差别显示技术的原理、步骤、优缺点及其发展,并着重对其在植物逆境研究中的应用现状及前景做了探讨。     

用cDNA-AFLP技术构建基因组转录图谱

以分离群体mRNA反转录的cDNA为模板进行AFLP分析，在保留AFLP多态性丰富、稳定性高、无需了解序列信息等优点的同时，集中显示基因组表达序列的多态性差异，已逐渐发展成为基因差异表达显示、表达基因遗传连锁作图和基因克隆的常用方法。本文介绍了作图群体组配、总RNA提取与mRNA分离、cDNA合成、AFLP分析、转录图谱多态性分析作图等cDNA-AFLP分析的主要技术。     

mRNA差异显示技术评述

真核生物mRNA差异显示技术自1992年建立以来,经过不断的改进与完善已经成为分子生物学领域的重要技术平台之一,为基因的差异表达及表达基因的克隆研究提供了强有力的工具。本文主要对mRNA差异显示技术的原理、优缺点及其近年来的改进与发展进行了介绍和评述。     

mNRA差异显示技术在分离水稻基因中的应用

mNRA差异显示技术是分子生物学中分离g隆基因的有效技术.笔者叙述了mNRA差异显示技术的基本原理、存在的问题以及技术改进,并主要阐述了该技术在分离水稻基因中的应用情况.     

甘蓝型油菜银染MRNA差别显示条件的建立及优化

mRNA 差异显示技术是分析差异表达基因的强有力的工具。本实验针对油菜差别显示体系筛选优化,最终获得了差别显示体系。研究结果为：RNA模板在2μg,反转录产物用量为1.5μl时,可以扩增出较多且清晰的条带;PCR退火温度在40℃扩增条带清晰。该体系用于甘蓝型油菜低磷胁迫前后基因差异表达研究稳定可靠。     

不同优势小麦正反杂交种子与亲本自交种子发育前期基因表达差异

为探讨小麦杂种优势形成的分子机理，本研究选用优势不同的3个杂交组合,以授粉后2、6和12 d的正反杂交种子与亲本自交种子为材料，采用mRNA差异显示技术分析了不同优势正反杂交种子与亲本自交种子之间发育前期的基因表达差异。结果表明，所有三个时期正反杂交种子与亲本自交种子之间存在明显的基因表达差异，差异可归纳为特异     

mRNA的纯化方法对文库质量的影响

高质量mRNA的分离和纯化是转录组文库构建和基因表达调控等生物学实验的前提。为了调取较完整、纯度较高的mRNA,本研究采用磁性分离技术调取mRNA,磁性复合微粒通过其表面的功能团与oligo(dT)_(25)相偶联,形成杂交体-磁珠复合体,外加磁场来实现mRNA的快速分离,并经过不同试剂纯化后得到高质量的mRNA,用于构建转录组文库。结果表明:mRNA被调取后,使用不同的缓冲液纯化时对mRNA质量影响较大,经多次试验验证:结合缓冲液为2.5 mol/L LiCl,洗脱缓冲液采用0.1 mol/L LiCl和1%Li DS相结合进行纯化时,检测结果显示文库条带位于400~600 bp之间,条带大小符合上机要求。高质量转录组文库的构建为高通量测序和基因克隆等实验提供帮助。     

茉莉酸甲酯对中国红豆杉细胞基因表达的mRNA差异显示研究

茉莉酸甲酯是一种环戊烷衍生物型植物激素，在植物次生代谢物质生物合成中起着重要作用。我们以中国红豆杉悬浮培养细胞为材料，设两组平行实验，一组为阴性对照组，一组以茉莉酸甲酯进行诱导，所得细胞利用mRNA差异显示技术进行分析，研究了茉莉酸甲酯对红豆杉细胞mRNA表达的差异，最终共获得34个差异表达片段。经二次扩增和单引物阴性对照实验及序列测定，共获得9个阳性差异表达片段。与GenBank数据库比对，结果表明其中2个片段与已知基因有较高的同源性，与欧洲赤松（Pinus sylvestris）cDNA克隆的同源性为88％，与南方红豆杉（Taxus mairei）18SrRNA基因的同源性为93％，其余7个差异表达片段与GenBank中所有基因的同源性都非常低，可能代表了红豆杉细胞中的受茉莉酸甲酯诱导的未知基因序列。     

小麦体细胞无性系的DNA突变

采用mRNA差异显示和SSR（微卫星）技术,比较了小麦品种丰抗8号及其幼胚培养突变系第R8代株系的基因编码区和非编码区的核苷酸序列,证明突变系的DNA序列存在大量的突变,突变类型为：嘌呤与嘧啶相互转换、核苷酸片段缺失、增加核苷酸片段.DNA序列的突变揭示了突变系农艺性状和生理生化方面变异的分子基础.     

棉纤维次生壁增厚相关基因的cDNA克隆与分析

以陆地棉品种"徐州142"植株开花后14、18、24、30 d的棉纤维和胚珠离体培养12 d、并分别在添加0(对照)和100 μmol·L-1ABA的培养基中继代培养5 h的棉纤维为材料,用mRNA差异显示技术分析其基因表达差异.回收到20条差异条带.利用反向Northern杂交鉴别和分析阳性差异条带,结果表明:PG39-4在次生壁开始增厚以后表达,又被ABA诱导     

The potential of gene technology and genome analysis for cool season food legume crops: theory and practice

The potential of plant gene technology encompasses a multitude of different techniques ranging from the isolation of useful genes, their characterization and in vitro manipulation to the reintroduction of the modified constructs into target plants, where they are expressed at a rate that alters the phenotype of the plants. Genome analysis, on the other hand, aims at characterizing the genome architecture and function(s).Plant gene technology has catalyzed progress in plant breeding, as will be exemplified by a few examples, but has not yet been applied to food legume improvement on a large scale. Genome analysis, however, has a series of practical implications, as is illustrated by the successful introduction of DNA fingerprint and PCR fingerprint techniques to chickpea (Cicer arietinum L.) breeding and Ascochyta rabiei pathotyping. The present overview addresses both areas of plant molecular biology to illustrate their potential for food legume breeding.     

中国科学家破译被称为"杂交水稻第四遗传要素"的EUI

二十多年来,国内外学者关注并致力于被称为“杂交水稻第四遗传要素”的水稻最上节间伸长基因EUI(ELONGATEDUPPERMOSTINTERNODE)的发现、研究和利用。在最近的2年时间里中国科学家成功地完成了EUI基因的鉴定、分离和功能解析,重要研究结果发表在国际著名期刊上。     

The optical isolation method of suppressing electromagnetic interference of automotive ignition system

Electromagnetic radiation, which is caused by the engine ignition system, is the most powerful electromagnetic interference (EMI) source in the vehicles, as well as the main reason of most electronic control unit (ECU) malfunction. In order to reduce interference from ignition noise on ECU, we use optical isolation technology to isolate electrical connections between the interference source and the control circuit. The formation mechanism of the ignition system EMI is analyzed. The possibility of suppressing ignition system EMI with optical isolation technology is discussed. Then, as a result we design an experimental platform of suppressing ignition system EMI. The experimental results show that the effect of suppressing ignition noise, in 20~100 MHz frequency band, is obvious after applying optical isolation circuit. It can address the issue of automotive EMC.     

植物原生质体融合技术的研究进展

对原生质体融合技术研究进展进行了综述。从原生质体融合的步骤——原生质体制备、培养及融合入手,分别详细阐述了原生质体制备、培养和融合等方面的研究进展,分析了影响原生质体融合的相关因素,随后对原生质体融合的方法、方式以及融合获得的杂种细胞的筛选、鉴定进行了概述,并结合有关文献资料,综述了杂种细胞常用的筛选及鉴定方法,最后对这一技术在育种实践中存在的问题进行了分析,并对其今后的应用前景进行了展望,为原生质体融合技术的发展提供了参考。     

分离植物目的基因全长cDNA和启动子的新方法--快速定位转录起始位点(RITIS)

启动子是调控外源基因在植物体内表达的“开关”。随着植物转基因技术的广泛应用,无论是基础研究还是应用研究,人们希望能够充分利用启动子来准确控制外源基因在植物体内的表达,使目的基因的“开”和“关”、表达的“多”和“少”、在“何地”和“何时”表达等,能够听从人的指挥,以实现植物育种的分子设计。因此,快速分离和鉴定植物体内各种特异启动子已经成为植物基因工程研究的热点和难点。本文在互补末端连接反向PCR(CELI-PCR)技术基础上建立起一种快速分离目的基因全长cDNA和启动子序列的新方法。该方法利用CELI-PCR进行染色体连续步移,获取足够长的目的基因及其上游基因组DNA序列,再根据转录起始位点是目的基因转录本和启动子的分界点,其下游转录本中的外显子可通过RT-PCR扩增,而上游启动子序列则不能被RT-PCR扩增这一特点,借助RT-PCR进行cDNA连续步移,直到获得全长cDNA,确定启动子基因5'非翻译区的位置,进而精确定位转录起始位点。从而获取目的基因准确的启动子序列和全长cDNA序列。因此,建立在CELI-PCR基础上的RITIS技术,可绕过繁琐的构建cDNA库和5'-RACE等方法快速分离目的基因全长cDNA和启动子序列。     

基因芯片技术在水稻研究中的应用

基因芯片是研究生物大分子功能的新技术,目前此技术已经广泛地应用到植物基因组研究中。本文对基因芯片技术在水稻的基因表达检测、特异性相关基因分离、生长发育研究、杂种优势预测、种子纯度检测以及转基因植株检测与鉴定等方面的应用情况进行了详细的综述。     

茶树功能基因分离克隆研究进展

茶叶是世界上最流行的无酒精饮品之一,具有许多生理保健作用。在包括中国在内的许多国家,茶树是重要的木本经济作物之一,它含有许多有价值的次生代谢产物。最近十多年来,茶树分子生物学研究是茶叶科学中最活跃和进展最快的一个领域。分离和克隆重要的茶树功能基因,对揭示茶树优质、高产和抗逆的分子机理,对采用基因工程技术进行茶树遗传调控等都有重要意义。本文介绍了茶树功能基因分离克隆的研究进展,并对今后茶树功能基因的研究提出了展望。     

中国玉米分子标记技术研究进展

概述了近年来分子标记技术在中国玉米遗传多样性、杂种优势及杂种产量的预测、目标基因和QTL定位、DNA指纹图谱构建和杂交种子纯度鉴定等研究方面的应用。认为分子标记技术在以下方面将具有广阔的前景:(1)在玉米特用种质资源的发现、鉴定、分类整理和开发利用上,应用分子标记技术,能进一步挖掘与玉米高产、优质、高抗有关的基因性状,从而进行基因的定位和标记,提高玉米育种的效率。(2)运用该技术对玉米抗病、抗虫、抗涝、抗旱等抗逆性基因进行精确定位,为这些抗逆基因的克隆、转化及利用打下良好基础,为分子标记辅助选择育种提供了便利,有利于加快育种进程。(3)随着分子标记技术的进一步完善与发展,以及玉米DNA指纹计算机应用软件的开发,其检测技术将逐步程序化、简单化和自动化,应用分子标记技术可以经济、迅速、准确的鉴定和检测玉米自交系或杂交种的纯度及真伪,为品种保护和开发提供可靠的依据。     

中国玉米分子标记技术研究概况

概述了近年来分子标记技术在中国玉米遗传多样性、杂种优势及杂种产量的预测、目标基因和QTL定位、DNA指纹图谱构建和杂交种子纯度鉴定等研究方面的应用。认为分子标记技术在以下方面将具有广阔的前景：(1)在玉米特用种质资源的发现、鉴定、分类整理和开发利用上,应用分子标记技术,能进一步挖掘与玉米高产、优质、高抗有关的基因性状,从而进行基因的定位和标记,提高玉米育种的效率。(2)运用该技术对玉米抗病、抗虫、抗涝、抗旱等抗逆性基因进行精确定位,为这些抗逆基因的克隆、转化及利用打下良好基础,为分子标记辅助选择育种提供了便利,有利于加快育种进程。(3)随着分子标记技术的进一步完善与发展,以及玉米DNA指纹计算机应用软件的开发,其检测技术将逐步程序化、简单化和自动化,应用分子标记技术可以经济、迅速、准确的鉴定和检测玉米自交系或杂交种的纯度及真伪,为品种保护和开发提供可靠的依据。     

植物开花光周期反应的分子调控机制

植物开花时间受到日照长短季节性变化的调节,拟南芥和水稻中与光周期反应相关基因的分离,使人们得以认识植物开花光周期反应的分子调控机制。植物感知日照长短的变化主要由CONSTANS(CO)基因的表达所控制。CO能够将光信号与生物钟信号整合,调节开花基因FLOWERING LOCUS T(FT)的表达,并最终控制植物的开花时间。本文对这一研究的最新进展进行了综述。