陆地棉显性无腺体近等基因系SSH文库的构建

[目的]应用抑制性消减杂交技术构建差异表达cDNA消减文库。[方法]以显性无腺体中棉所12（显无中12）和中棉所12（中12）提取棉花总RNA,以显无中12为驱动子,中12为检测子,利用SSH法建立差异表达cDNA文库进行克隆,并以NestedPcRPrimer1和2R对插入片段进行PCR扩增,分别以显无中12和中12总cDNA为探针进行反向Northern杂交,筛选差异表达克隆,进行序列相似性分析。[结果]通过建立差异表达cDNA文库共获得2280个克隆,通过反向Northern杂交共筛选363个差异表达克隆,测序后得到299个质量合格的EST序列,共56个重叠群,91个单拷贝。这些EsT所涉及的基因,主要是与代谢和次生代谢调节、生物合成、细胞凋亡、信号传导等有关联的cDNAs。[结论]SSH文库的构建和分析为显性无腺体形成相关基因的克隆和结构功能研究奠定了基础。     

一个棉花血红素加氧酶基因的克隆及特性分析

血红素加氧酶(HO)是催化血红素降解的微粒酶系统,根据HO基因的保守序列设计PCR引物,对构建棉花腺体形成时期的cDNA均一化文库PCR进行筛选,分析确定阳性克隆中cDNA片段的大小,克隆了棉花中1个HO基因全长cDNA,命名为HOCG(GenBank登记号:EU373020),并对其编码的氨基酸序列进行分析.结果显示,HOCG基因长度为1 462 bp,编码318个氨基酸,其编码的蛋白质预测的等电点和分子量分别为5 580和36 220.RT-PCR分析表明,该基因在湘棉18腺体形成前后表达有差异,该基因的克隆与分析有利于进一步探明棉花腺体形成的机制.     

棉花腺体形成过程中抗氧化酶活性研究

[目的]研究棉花腺体形成过程中相关抗氧化酶的活性,深入了解该时期棉花的生理变化,为培育优良棉花品种提供科学依据。[方法]通过对3个棉花品种(川棉2802、湘棉18、显无N5)腺体形成时期棉酚含量及抗氧化酶活性的测定,研究了棉花的棉酚代谢及腺体的形成。[结果]腺体形成后,川棉2802在萌发初期其棉酚含量逐渐降低,萌发5 d后其棉酚含量缓慢升高;而湘棉18在种子萌发时期,其棉酚含量呈缓慢增长趋势,并逐渐接近川棉2802的棉酚含量。该结果表明,棉花在种子萌发时通过提高SOD、POD和CAT活性,去除超氧自由基,降低过氧化水平,来减小对膜的损害,增强机体抗脂质氧化能力,增加抗逆境能力。[结论]该研究为了解棉花腺体形成时期的特点及利用腺体性状的转育奠定了科学基础。     

棉花腺体形成过程中抗氧化相关酶活性研究(英文)

[目的]研究棉花腺体形成过程中相关抗氧化酶的活性,深入了解该时期棉花的生理变化,为培育优良棉花品种提供科学依据。[方法]通过对3个棉花品种(川棉2802、湘棉18、显无N5)腺体形成时期棉酚含量及抗氧化酶活性的测定,研究了棉花的棉酚代谢及腺体的形成。[结果]腺体形成后,川棉2802在萌发初期其棉酚含量逐渐降低,萌发5d后其棉酚含量缓慢升高;而湘棉18在种子萌发时期,其棉酚含量呈缓慢增长趋势,并逐渐接近川棉2802的棉酚含量。该结果表明,棉花在种子萌发时通过提高SOD、POD和CAT活性,去除超氧自由基,降低过氧化水平,来减小对膜的损害,增强机体抗脂质氧化能力,增加抗逆境能力。[结论]该研究为了解棉花腺体形成时期的特点及利用腺体性状的转育奠定了科学基础。     

海岛棉与陆地棉纤维C4H1基因克隆及表达分析

[目的]研究海岛棉与陆地棉纤维不同发育时期C4H1基因的表达和结构差异.[方法]分别从海岛棉和陆地棉纤维中克隆C4H1基因的cDNA全长,并利用DNAMAN、MEGA3.1等软件进行C4H1基因的生物信息学分析;采用半定量和实时荧光定量PCR方法,比较海岛棉和陆地棉不同发育时期的棉纤维中C4H1基因的表达水平.[结果]C4H1基因在海岛棉与陆地棉纤维发育不同时期表达具有差异,海岛棉中该基因的表达高峰期在20 DPA,而陆地棉中该基因的表达高峰期在15 DPA.该基因的核酸序列在两种棉花中存在差异,并导致其编码蛋白的氨基酸序列也存在差异,且海岛棉C4H1蛋白中Thr(苏氨酸)含量高于陆地棉,蛋白等电点也耍高于陆地棉.[结论]海岛棉中C4H1基因的表达高峰期晚于陆地棉,两个棉种C4H1蛋白氨基酸序列的差异可能导致其理化性质及生物学功能的改变,为发掘海岛棉纤维品质优异基因奠定了基础.     

水稻纹枯病菌菌核形成过程中特异基因的表达与分析

以水稻纹枯病GD-118菌株菌丝形成期的mRNA为驱赶子(driver),以菌核形成期的mRNA为检测子(tester),采用抑制消减杂交(SSH)结合虚拟Northern杂交筛选,构建了水稻纹枯病菌菌核形成过程中特异表达产生的差减cDNA文库;进一步用PCR筛选显示克隆中插入的片段主要分布在200～500bp之间;随机挑取克隆应用虚拟Northern技术以菌丝、菌核cDNA为探针来验证消减有效性,经测序和同源性检测剔除重复序列之后,获得了从菌丝到菌核形成相关的28条特异表达的基因片段;所筛选的特异表达序列主要涉及胁迫响应、转录调控、信号传导、合成代谢等.这为进一步分析水稻纹枯病菌菌核形成过程的相关基因提供了科学线索.     

陆地棉突变体腺体形成时期的基因表达谱

为了解棉花腺体形成时期相关基因的表达谱,分别抽提陆地棉湘棉-18和N5在腺体形成时期的RNA,采用Affymetrix芯片,扫描采集数据后进行分析。结果显示,在腺体形成时期有明显差异表达的基因共有514条,包括209条上调基因和305条下调基因;在514条差异表达基因中有275条(53.5%)与GenBank中已知的基因具有较高的相似性,这些基因主要涉及防御反应及异戊二烯生物合成等,有239条(46.5%)在GenBank中无任何注释。KOBAS分析结果显示,这些差异基因在KEGG数据库上涉及19条生化途径。说明,腺体形成过程是一个复杂的基因网络调控过程,涉及多条萜类化合物生物合成途径及其他与防御基因相关的途径。     

植物基因分离的抑制消减杂交PCR

在植物的不同生长阶段,不同生理状态和不同类型的细胞中,表达的基因各不相同.因此,比较两种不同类型细胞中基因表达的差异是非常必要的.近几年发展起来了一些克隆表达基因的方法(SH,DD,RDA,SSH等).SSH报道于1996年,该法是以抑制PCR为基础将检测子cDNA标准化与消减杂交相结合所形成的.本文详细阐明了SSH的原理以及操作规则,相对于以上其他方法SSH有一些优点,例如假阳性低,重复性强,灵敏度低和操作繁琐,并对其在植物中的应用进行了展望.     

亚洲棉×比克氏棉杂种一代形态性状与细胞遗传的研究

原产澳洲的棉属野生种比克氏棉(G.bickii Prokh 2n=26,染色体组符号2G(?)的休眠种子中,种仁上没有腺体,种子萌发后在生长过程中,才在棉株内形成腺体。这个特性如能转育到栽培棉种陆地棉(G.hirsutum L.)上,既可获得无棉毒素棉仁,又不会因棉株无腺体降低抗虫能力,因此具有重大经济意义。但由于陆地棉与比克氏棉亲缘关系很远,转育比克氏棉性状于陆地棉难度很大。我     

几个提高抑制消减杂交(SSH)文库质量的技术改进

抑制消减杂交( SSH)高灵敏、易操作、高效富集低表达丰度基因和均一化目的基因片断,广泛用于差异表达基因的分离和cDNA文库构建.在实验操作中常出现低表达mRNA和cDNA丢失、大片断连接效率低等问题,构建的文库质量差,文章通过改进萃取操作提高目的产物(mRNA和cDNA)回收率,回收率增加30％以上;通过采用PVPP、高浓度KAc专一性结合和LiC1沉淀等措施除去RNA中的多酚和多糖、进而增加可分离mRNA种类和含量,对应的Uni-EST种类增加近3倍,通过采用胶回收并分段连接保护大片断cDNA等措施使文库中转录本丰富度增加,大片段(500 bp以上)比例增大,cDNA平均长度增大,文库质量明显提高.     

花叶病毒侵染的果蔗(Badila)的基因表达

采用荧光标记差异显示技术(d ifferential d isp lay,简称DD-PCR)对甘蔗花叶病毒(Sugarcane m osaic virus,SCMV)侵染的果蔗(Bad ila)基因表达进行研究.用随机筛选出的23对引物组合扩增出9条差异条带,其中4条是有明显差异表达的cDNA条带,5条是表达强弱的差异条带.同时对一些影响荧光标记DD-PCR的因素进行了分析.     

镰形扇头蜱唾液腺抑制消减杂交文库的构建和分析

【目的】寻找镰形扇头蜱吸血后较吸血前唾液腺差异表达基因。【方法】以抑制消减杂交法分别构建镰形扇头蜱半饱血雌蜱和吸血雄蜱唾液腺以pGEM-T-easy为载体的cDNA文库，并测序进行生物信息学分析。【结果】分别测得247个雌蜱有效EST序列和168个雄蜱有效EST序列，并预测雌蜱可能含有5′末端和3′末端的EST序列分别为25个和44个，雄蜱可能含有5′末端和3′末端EST序列分别为53个和74个。随机选择非重复的24个雌蜱序列和21个雄蜱序列以RT-PCR方法验证消减效果；在吸血后唾液腺中，雌蜱有13个基因表达上调或新表达，消减效率为54%，雄蜱有9个基因表达上调或新表达，消减效率为43%。对所测有效序列经BLAST分析，检索247个雌蜱序列获得141个匹配，匹配率为57%，其中有32个蜱基因，占141个匹配基因的23%；检索168个雄蜱序列获得125个匹配，匹配率为74%，其中有29个蜱基因，占125个匹配基因的23%。BLAST检索结果显示这些蛋白主要包括帮助蜱口器固定免疫调节蛋白、抗凝血蛋白、加强能量代谢的线粒体蛋白和促进基因转录的各种转录因子。【结论】这些蛋白主要是为了适应蜱吸血的生理过程及应变蜱因吸血而产生的免疫防御和排斥。     

抑制消减杂交技术筛选鹅产蛋期差异表达基因

[目的]鉴定筛选鹅产蛋与就巢差异表达基因。[方法]应用抑制消减杂交技术构建鹅产蛋与就巢鹅卵巢组织双向cDNA文库,获得差异表达基因。[结果]从双向文库随机挑选单菌落进行PCR验证,结果表明文库质量良好。选取654个阳性克隆进行测序分析,获得641条表达序列标签（ESTs）。对ESTs进行去除载体序列、质量检测、聚类及拼接,经Blast比对,有166条ESTs找到与之匹配的同源序列,其中92个是功能基因。[结论]比较就巢与产蛋SSH文库,发现产蛋特异性基因文库中参与物质能量代谢、细胞防御的基因较多,而在就巢SSH库中参与细胞凋亡、信号转导及细胞结构的基因出现频率较高。该结果对进一步研究鹅卵泡发育及繁殖力分子标记筛选打下了基础。     

柔嫩艾美耳球虫抗马杜拉霉素、地克珠利虫株特异消减文库的构建

 以遗传背景一致的柔嫩艾美耳球虫（Eimeria tenella）敏感株孢子化卵囊为驱动组，马杜拉霉素抗药株和地克珠利抗药株孢子化卵囊为试验组，利用抑制消减杂交（SSH）方法，通过两轮杂交和两次PCR分别构建了富含两个抗药株孢子化卵囊与敏感株孢子化卵囊之间差异表达基因的消减cDNA文库。随机从两个消减文库中分别挑取50个克隆，经PCR鉴定马杜拉霉素抗药株和地克珠利抗药株孢子化卵囊的消减文库重组率分别为96%和98%，差异基因片段大小分布在250 bp～1.0 kb之间。从每个文库中随机挑取65个阳性克隆经斑点杂交试验，分别选择表达量上调的6个克隆进行序列分析和同源性比较。结果发现，有4个cDNA片段可能是新基因片段，与地克珠利抗药株的产生有关；有3个新的cDNA片段可能与马杜拉霉素抗药株的产生有关。这些结果将为克隆全长cDNA和探索球虫抗药性产生及发展的分子机理奠定了一定的基础。     

利用抑制消减杂交技术筛选猪蛔虫性别差异表达基因

 为了筛选线虫的性别特异性基因，为线虫乃至寄生虫的性别控制提供新的工具，本研究选择猪蛔虫（Ascaris suum）为模型，分别提取雌性和雄性成虫的mRNA后，采用Clontech公司的PCR-selectTM试剂盒进行反转录合成cDNA并进行抑制消减杂交（SSH），构建猪蛔虫雌、雄虫性别差异表达的消减cDNA文库，并采用地高辛（DIG）标记的cDNA探针进行Southern 杂交检验所构建文库的消减效率。结果表明，雌、雄虫性别差异表达的消减cDNA文库均具有很强的性别特异性。随机从各库中各抽取25个克隆进行测序及在线BLAST分析，发现在25个雄虫ESTs中有20个已知ESTs，5个新的ESTs；25个雌虫ESTs中有11个已知ESTs，还有8个可能为新基因。猪蛔虫性别差异表达的消减cDNA文库的成功构建，为进一步研究性别特异基因的功能奠定了基础。     

超级杂交水稻两优培九光抑制差异表达基因的遗传来源

 利用改进的银染mRNA差异显示技术研究杂种超级杂交水稻两优培九及其母本培矮64S和父本9311在光抑制胁迫条件下基因表达的变化，共得到了杂种的167个差异表达基因片段。对这些差异片段进行分类和遗传来源分析表明，杂种光抑制差异表达基因多数为父母本所共有，是母本和父本共同遗传的结果。少数基因表现为母本或父本的单亲特异性，或无明显亲本来源，说明某种未知机制可能参与了光抑制相关基因从亲本到杂种的遗传过程。     

哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系差异表达基因分析

 【目的】通过筛选哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系间败育关键时期花药中差异表达的基因,为进一步揭示棉花雄性不育机理,更好地利用棉花细胞质雄性不育材料奠定基础。【方法】以哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系间败育关键时期,即花粉母细胞时期之前的花药为研究材料,应用cDNA-AFLP技术分离和鉴定两材料间差异表达的片段,并对差异片段进行验证、克隆、测序和生物信息学分析。【结果】共得到108个差异表达片段,其中67个被成功克隆,通过BLAST分析发现,29个片段可以在NCBI数据库中找到同源序列,对这些序列进行Gene Ontology分析后得知这些片段主要参与信号转导、转录、能量代谢、细胞壁发育等相关过程。其中,在两材料间还分离到一些与RNA编辑和雄配子发育相关的基因存在差异表达,而这些可能与棉花细胞质雄性不育相关。【结论】本研究通过cDNA-AFLP的分析,在棉花细胞质雄性不育系和保持系间分离到了108个差异表达的片段,通过对这些片段的分析,对两材料间差异表达的基因信息有了一个基本了解,这些结果为更好地了解棉花细胞质雄性不育发生过程相关基因的调控网络,揭示棉花雄性不育机理打下基础。     

平菇子实体分化发育相关基因片段的克隆

采用RAP－PCR差异显示技术对平菇菌丝体及原基、菇蕾和成熟子实体进行研究，获得了在原基阶段差异表达的3条cDNA片段POD1、POD2与POD3，经过回收、重扩增、克隆与鉴定后进行测序分析，初步的结果表明3条差异片段的长度分别为745bp，482bp和477bp。同时，国际联网检查查明片段POD3为HSP70基因片段。     

盐胁迫下小麦耐盐突变体后代差异cDNA的分离和鉴定

 采用cDNA AFLP(cDNA amplifiedfragmentlengthpolymorphism)技术分析了遗传背景相近的小麦后代突变体中 ,耐盐性较强的RH870 6 4 9(saltresistant,SR)和盐敏感的H870 6 34(saltsensitive ,SS)在盐胁迫和非胁迫情况下基因表达的差异。结果表明 ,其中 88.1%的条带在 4个样品中是一致的 ,只有 11.9%的条带在 4个样品中表现出差异。选取其中的 6 8个差异条带进行克隆 ,测序 35个 ,经Internet进行Blast比较 ,发现 11个片段 (31.4 % )与已知基因具有较高的同源性 ,主要涉及与离子转运有关的蛋白、与信号转导有关的蛋白以及与氧化胁迫有关的蛋白 ;另外2 4个片段 (6 8.6 % )与已知基因同源性较低或未发现同源性 ,可能是一些未知基因。