棉花细菌人工染色体文库构建方法探讨

 细菌人工染色体(Bacterial artificial chromosome, BAC）文库是开展基因组测序、基因图位克隆、分子标记、物理作图等研究的重要基因组资源。本文在构建了二倍体野生棉阿非利加棉（Gossypium herbaceum var. africanum）BAC文库的基础上,就棉花细菌人工染色体基因组文库构建过程中高分子量基因组DNA的提取、部分酶切片段选择、DNA的回收、连接转化以及BAC文库的保存等过程中一些细节和注意事项进行了比较详细的分析比较,希望能为棉花BAC文库的构建提供一些可供借鉴的经验。     

甘蓝基因组细菌人工染色体文库的构建

细菌人工染色体（ BAC）文库是克隆甘蓝抗病优质重要基因的基础,以抗枯萎病、富含硫代葡萄糖苷的结球甘蓝自交系R4P1为材料,美国Epicentre公司的CopyControl TM pCC1BACTM为载体,构建了甘蓝细菌人工染色体文库。该文库有73344个克隆,插入片段平均大小约97 kb,空载率＜3％,覆盖甘蓝基因组约10．9倍,筛选到甘蓝任一基因的概率为99．99％,这些结果表明,构建的文库质量较好,可用于后续分析。构建的甘蓝BAC文库不仅可用于枯萎病基因的克隆,而且为克隆其他重要的功能基因及基因组学等的研究奠定了基础。     

云南疣粒野生稻细菌人工染色体（BAC）文库的构建与分析

我国有3种野生稻,即普通野生稻(oryza rufipogon)、药用野生稻(O.officinalis)、疣粒野生稻(O.granulata).野生稻由于长期处于野生状态,经受了各种灾害和不良环境的自然选择,抗逆性较强,是天然的基因库,保持有栽培稻不具有或已经消失了的遗传基因,它在水稻育种中具有独特的作用,是水稻育种的宏厚物质基础.     

细菌人工染色体文库及其应用

细菌人工染色体是1992年以来发展起来的一种新型克隆载体，用于构建人、动物、植物核基因组DNA大片段插入文库。细菌人工染色体在文库构建中具有转化效率高、构建文库简单、嵌合体少、插入片段容易回收、在寄主细胞中插入片段稳定性好、插入片段较大等优点。细菌人工染色体文库的构建对于基因组较大的真核生物基因组学研究具有重要作用，该文库可用于真核生物重要性状基因及全基因组的物理作图、重要农艺性状基因的图位克隆、基因结构及功能分析等研究。本文主要综述了细菌人工染色体文库的构建及其在图位克隆基因、荧光原位杂交、全基因组物理作图等研究中的应用进展。     

长片段小麦细菌人工染色体DNA亚克隆文库的构建

为了加快小麦基因组的测序,以Langdon库中的一个BAC克隆(BAC790O10)为材料,利用HydroShear DNA剪切仪将其打断,产生许多大小不同的DNA随机片段,回收其中3～5 kb的片段,并将这些片段随机克隆入TOPO载体,构建了适合于鸟枪法测序的亚克隆文库.     

籼稻品种H359基因组可转化人工染色体(TAC)文库的构建

村建能够通过农杆菌介导转化植物的人工染色体文库可以加快突变基因的精细定位和克隆的速度。为了克隆水稻突变基因的需要，我们利用pYLTAC7载体构建了籼稻品种H359基因组的TAC文库。该文库包含41088个克隆，保存在107块384孔板中。插入片段大小在50—100kb之间，平均插入大小为77kb，推测该库覆盖水稻基因组接近7．4倍。     

高抗黑胫病烤烟BAC文库的构建及分析

烟草是重要的模式植物。本研究利用pIndigoBAC536-S载体及Hind III限制性内切酶酶解烟草基因组DNA的方法,构建了烟草新品系14-60的细菌人工染色体(BAC)文库。该文库共包含414,720个克隆,保存在1080块384板中。随机挑选的120个烟草BAC克隆检测结果表明,外源插入片段大小为97.0～145.5 kb,平均约为123 kb,空载率极低(0),覆盖烟草基因组11倍。用烟草hem A基因、eIF4E-1基因、NtFT基因的特异引物进一步验证,该文库质量高、可用性强,为烟草黑胫病抗性基因的克隆以及其他重要农艺性状和品质性状等功能基因克隆研究提供了基础资源。     

高纤维强力棉花种质系苏远7235 BAC文库的构建

苏远7235是我国利用异常棉等多个野生种创造的高纤维强力棉花种质系,是开展棉花纤维品质研究的重要材料。本研究以pIndigoBAC-5(HindIII-cloning ready)为载体,构建了苏远7235的细菌人工染色体(Bacterial Artificial Chromosome,BAC)文库,该文库包含30336个BAC克隆。分析结果表明,重组克隆苏远7235 DNA插入片段为50-140 kb,平均120 kb,空载率2.1%,89.6%的克隆插入片段大于100 kb。     

棉花抗黄萎病相关基因筛选与亚克隆文库构建

以黄萎病菌诱导下差异表达的棉花抗病相关基因片段PR8为探针,利用杂交方法,对优质、抗病海岛棉品种Pima90-53 BAC文库进行筛选。从30 336个BAC克隆中筛选到含有PR8基因片段的4个阳性克隆,分别为127K13,128D14,169J3和178C5。用Sau3AI对其中的169J3克隆进行酶切,回收2~4 kb的DNA片段并连接到载体pUC118BamHI-BAP上,构建了含有该基因片段的亚克隆文库,共含有4 224个克隆。经电泳检测,插入片段在1~3 kb,平均为2 kb。该亚克隆文库的构建为克隆PR8基因奠定了基础。     

陆地棉雄性不育恢复系18R的BAC文库构建

 18R雄性不育恢复系农艺性状优良,恢复性状稳定,对不育系能够100%恢复,是研究棉花三系互作的重要材料。本研究以pCC1BAC(BamHI)为载体,构建了18R的细菌人工染色体（BAC）文库。建立的文库包含139,200个BAC克隆。分析结果表明, BAC文库DNA插入片段为50～200 kb,91%的克隆插入片段为80～150 kb,平均102 kb,空载率<2%,覆盖6.3倍基因组。     

甘蓝型油菜基因组文库的构建及与硼高效基因相连锁克隆的筛选

以甘蓝型油菜宁RS-1为材料,构建了含有82944个克隆的甘蓝型油菜的BAC基因组文库.从文库中随机挑取克隆进行DNA长度检测,BAC克隆平均插入片段大小为80 kb,覆盖甘蓝型油菜基因组的5.1倍.随机挑取108克隆进行继代培养100代,分离质粒酶切检测表明不存在插入片段丢失现象,表明该文库的克隆在大肠杆菌中稳定存在;以与硼高效基因相连     

Screening and Positioning of Three Chromosome-specific BAC Clones in Gossypium raimondii

We screened a bacterial artificial chromosome(BAC) library of Gossypium barbadense acc. Pima 90-53 to identify chromosome-specific BAC clones. Using BAC-fluorescence in situ hybridization technology, we obtained three BAC clones specific to chromosome D₅01, D₅02, and D₅10 of Gossypium raimondii, which could be used as cytological markers for those three chromosomes. Comparative mapping of these three BACs between G. barbadense and in G. raimondii showed that these three BAC clones could also be used to identify chromosomes D_b01, D_b02, and D_b10 in G. barbadense. The position of the BAC clone 280G06 on chromosome 10 did not show colinearity between G. barbadense and G. raimondii, possibly because of chromosomal rearrangement.     

基于棉花BAC文库的大片段核DNA的提取方法

本实验在基因组大片段DNA的提取方法上,结合棉花的特殊性,作了一些改进。即首先将幼苗进行暗培养,减少了叶绿体和酚类等物质的影响;随后在Wash buffer中加入酚结合剂PVP40(polyvinylpyrrolidone),较好地去除了棉酚等次生物质的干扰;另外在细胞核分离过程中,增加了低速稍离心去沉淀的步骤但之前不需要过滤,较好地去除了不溶性杂质。此方法所提取得到的棉花基因组DNA,分子量约在1Mb左右,碎片较少,基本上无蛋白质和细胞器DNA等污染。其质量完全满足构建BAC文库的要求。     

珂字201胚性愈伤组织cDNA文库的构建和分析

用经过改进的胍盐法提取了陆地棉品种珂字201胚性愈伤组织的总RNA,进而分离了mR-NA,合成了全长cDNA,并将其克隆到λTriplEx载体中,进行体外包装后,成功地获得了cDNA文库.该文库的滴度为2.02×107pfu·ml-1,重组效率在90%以上,插入片段大小范围也符合cDNA文库构建的要求.