红曲菌产毒相关基因的克隆及序列分析

通过分子生物学软件,从产桔霉素相关的红曲菌cDNA消减文库中找出20个与桔霉素合成相关的差异序列,并用BLAST软件对这些序列进行同源比对,分析其功能.将消减文库中PS基因进行5'RACE后电子拼接获得的全长cDNA,再与其基因组DNA进行对比,从而获得完整基因结构并做特性分析,为筛选红曲菌中产桔霉素基因提供理论依据.     

打顶烟草根尖组织抑制性消减cDNA文库的构建及其序列分析

[目的]构建烟草打顶后根尖组织的消减文库,寻找调控烟碱生物合成的相关候选基因.[方法]以打顶株为测验子(tester)、以非打顶株为驱赶子(driver),利用抑制性消减杂交(suppression subtractivehybridization,SSH)和反向Northern杂交技术构建和筛选烟草打顶前后根尖组织消减文库,并对差异表达克隆进行生物信息学分析.[结果]构建了具有高消减效率的cDNA文库.PCR验证消减文库阳性克隆的插入片段为200-1 000 bp.经反向Northern杂交,从850个克隆中筛选到560个杂交信号差异明显的克隆,测序后得到273条有效序列.对273个已知功能基因的ESTs进行分类,生物碱合成类占4%、植物激素代谢类占3%、信号转导和转录因子类占18%、胁迫和防御类占32%、蛋白质代谢占9%,碳代谢占6%、其它代谢占15%,功能未知类占13%.RT-PCR结果显示,NTAT84和NTAT71序列在烟株打顶后转录活性均升高.[结论]应用SSH技术构建了烟草打顶前后根尖组织消减cDNA文库.     

应用抑制差减杂交法分离玉米幼苗期叶片土壤干旱诱导的基因

 【目的】分离土壤干旱胁迫条件下玉米幼苗期叶片诱导表达的基因。【方法】本研究利用抑制差减杂交（suppression subtractive hybridization，SSH）的方法，以耐旱自交系CN165为材料，构建了土壤干旱胁迫下玉米幼苗叶片的正向抑制差减cDNA文库。【结果】在这个文库中，随机挑取了672个阳性克隆，并进行PCR验证，对所有的单克隆进行了测序。得到了598个有效序列，经过EST聚类分析后，共得到了80个uniESTs。其中57个为contigs。23个为singlets。BLASTN的结果表明，所有的uniESTs都可以在玉米的核酸数据库中找到同源序列。BLASTX的结果表明：68个uniESTs和已知功能的蛋白有高度的相似性，8个uniESTs为未知功能蛋白和假定蛋白，4个uniESTs没有蛋白质的相似性。【结论】在这个cDNA文库中发现了大量抗旱相关的基因，这些基因涉及到植物代谢的多种途径。     

雌性东方蜜蜂基因表达差减文库的构建及初步分析

蜜蜂的蜂王和工蜂是两种不同的表型,这是基于基因的差异表达,而不是遗传物质的多态性。本研究以雌性东方蜜蜂为材料,利用抑制消减杂交技术构建东方蜜蜂蜂王和工蜂的基因差异表达的文库。挑选插入片段大于200 bp的330个阳性克隆进行测序,蜂王消减文库176个,工蜂消减文库154个。测序后蜂王消减文库获得161条ESTs序列,工蜂消减文库获得142条ESTs序列。获得的序列采用DNAstar seq Man软件进行载体、接头和低质量序列去除后进行ESTs分析,蜂王消减文库获得110个contings,工蜂消减文库获得81个contings,蜂王和工蜂文库均有部分重叠的ESTs序列。在NCBI上进行在线BLASTx和t BLASTn同源比较,发现在蜂王的ESTs中有62个已知ESTs,3个未知ESTs,工蜂的ESTs中有49个已知ESTs,8个未知ESTs。通过基因本体论进行功能分析,大部分差异表达的基因为酶类和结合蛋白,主要参与基因的转录、翻译和新陈代谢过程。雌性东方蜜蜂差减文库的构建,为进一步研究蜜蜂级型分化的机制奠定了基础。     

绒山羊生长期次级毛囊cDNA消减文库的构建及其序列分析

 【目的】构建绒山羊生长期次级毛囊的消减文库,寻找绒毛生长的相关候选基因。【方法】以生长期次级毛囊cDNA为tester,休止期次级毛囊cDNA为driver,利用抑制性消减杂交技术构建生长期次级毛囊消减文库并进行生物信息学分析。【结果】构建了具有高消减效率的cDNA文库。随机挑取20个阳性克隆进行PCR扩增,插入片段长度主要分布在250～1 000 bp之间。挑取750个克隆进行测序,得到342条有效序列,平均长度596 bp。进行同源性分析,有298个与nucleotide数据库山羊及其它物种的已知序列同源。在EST数据库中找到38个相似EST序列和6个无同源性序列。对298个已知功能基因的ESTs进行分类,细胞分裂类为13个、细胞信号类为49个、细胞结构蛋白52个、细胞防御类21个、代谢类46个、基因/蛋白表达类37个、未分类的80个。【结论】应用SSH技术,构建了绒山羊生长期和休止期次级毛囊差异表达基因的cDNA文库,为进一步筛选绒毛生长相关的候选基因奠定了基础。     

棉花蕾铃离层脱落相关基因的克隆及其表达分析

[目的]研究激素与棉花蕾铃脱落的关系,为解析离层脱落相关基因的表达、调控及功能鉴定提供基础资料.[方法]以50 mg/L赤霉素(GA3)和250 mg/L乙烯利(CEPA)分别处理的棉花蕾铃离层cDNA为Tester,H2O处理的棉花蕾铃离层cDNA为Driver,利用抑制消减杂交(SSH)技术构建经GA3和乙烯处理后的消减文库,反向Northern blo-tting筛选出离层差异表达的EST序列,然后进行基因功能注释与功能分类,并分析蕾铃离层差异表达基因的组织表达模式和GA3诱导表达规律.[结果]以GA3处理的离层cDNA为Tester、H2O处理的离层cDNA为Driver,所构建的cDNA文库命名为GA文库;以CEPA处理的离层cDNA为Tester、H2O处理的离层cDNA为Driver,所构建的cDNA文库命名为CE文库.从构建的两个消减文库(GA和CE)中共筛选出29个在离层差异表达的EST序列,通过基因功能注释与功能分类,可将这些EST序列分为翻译相关、代谢相关、信号传导、转录相关、蛋白合成、能量代谢、抗逆相关、基因组序列和未知功能等九大类,其中与翻译相关的EST序列占24.14%,说明经激素处理后棉花蕾铃离层有大量的蛋白合成.从消减文库中挑选10个差异表达基因(EST序列)进行RT-PCR分析,结果发现以GA3处理棉花蕾铃离层后部分相关基因的表达模式会发生变化.[结论]棉花蕾铃离层经激素处理后能激活脱落相关基因的表达,进而影响器官脱落,是其对逆境胁迫反应的结果.     

绒山羊胚胎期和兴盛期皮肤毛囊差异表达基因研究

应用抑制性消减杂交技术成功构建了内蒙古绒山羊胚胎期和兴盛期皮肤毛囊的消减cDNA文库.从两个文库中分别随机挑取50个克隆测序分析,测序结果经Genbank同源性比对.表明在胚胎期消减cDNA文库中得到15个特异表达基因片段,包含1个未知新序列;在兴盛期消减cDNA文库中得到19个特异表达基因片段.包含2个未知新序列.     

干旱胁迫下多枝柽柳正反向消减cDNA文库的构建

以干旱处理和生长在土壤水分充足的多枝柽柳的叶片为材料,利用抑制性消减杂交技术（SSH）成功地构建了干旱处理与对照之间的正反向消减cDNA文库。琼脂糖凝胶电泳分析表明,消减前后的PCR产物电泳谱带差异明显,说明消减成功。经检测,文库克隆的重组率为95％,插入片段多数集中在0．2～0．5kb之间。对正向文库邵分克隆进行测序发现,文库中含有Mn—SOD、钙调蛋白、钙依赖蛋白激酶、脱水诱导蛋白等大量的抗旱相关基因,说明干旱胁迫下多枝柽柳抑制性消减文库已经构建成功。     

抑制性消减杂交技术研究Cd~(2+)胁迫下星星草基因表达

通过对Cd2+胁迫下星星草抑制性消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)cDNA文库的分析,从正向和反向消减文库中筛选出33个特异表达的阳性克隆,26个镉胁迫诱导表达,7个为镉胁迫抑制表达。序列分析表明,有29个与数据库中有同源性,其中功能已知的25个,未知功能有4个,剩余4个为无同源序列的新基因。已知功能序列中,19个为胁迫后诱导表达,6个为胁迫后抑制表达,其中谷胱甘肽还原酶(GSR)基因、γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-ECS)基因、细胞膜CP5蛋白基因和ABC家族蛋白基因等与星星草抗镉离子胁迫密切相关。     

刺参耐寒基因筛选cDNA文库的构建与分析

利用抑制性消减杂交(Suppression subtractive hybridization,SSH)技术,对刺参Apostichopus japonicus耐低温性状相关的基因进行研究。通过对刺参进行低温骤降试验,利用SSH技术构建刺参低温骤降双向消减cDNA文库,共获得6 800个阳性克隆,从文库中随机挑取1 000个阳性克隆测序,共获得680条有效EST序列。利用Blastx软件将测序结果与GenBank数据库进行比对,结果显示:72个克隆与已知基因高度同源,其中有6个基因与应激和免疫反应相关,存在于正向文库的有4个,分别为铁蛋白、溶菌酶、类似紫海胆冷诱导β-RNA结合蛋白和huadl3021索转铁蛋白,存在于反向文库的有2个,分别为热休克同源蛋白70和热休克蛋白gp96;有3个基因与营养代谢和运输相关,且都存在于反向文库,分别为主要卵黄蛋白1、主要卵黄蛋白2和胰淀粉酶。研究表明,刺参低温骤降文库的成功构建对阐述其耐低温分子机制有非常重要的意义,为刺参育种和生物学研究提供了新的资料。     

谷子萌发期响应干旱胁迫的基因表达谱分析

【目的】谷子是一种耐旱作物,通过二代测序技术获得大量的谷子萌发期响应干旱胁迫的差异基因,进而挖掘谷子萌发期抵御干旱的关键基因及其相关的分子机制。【方法】以晋谷45为材料,谷子萌发期分别用18%PEG-6000干旱胁迫（处理组）和蒸馏水（对照组）处理种子并测定1、10和18 h种子的SOD、POD和CAT活性。SOD活性用氮蓝四唑（NBT）法测定,POD活性用愈创木酚法测定,CAT活性用比色法测定;对萌发10和18 h种子的对照组和处理组构建cDNA文库并进行差异基因表达谱分析;利用Bowtie将reads比对到参考基因组,采用RSEM对bowtie的比对结果进行表达量估计;使用DESeq进行差异表达基因分析;利用NR、Swiss-Prot、KEGG、COG和GO在线数据库对差异基因进行功能注释,挖掘调控谷子萌发的关键基因;利用qRT-PCR验证测序结果的可靠性。【结果】处理组的SOD活性整体比对照组高,而POD活性和CAT活性与之相反;随着萌发时间的变化,SOD活性在不断地增加,但CAT和POD活性逐渐减小。基因表达谱序列与所选参考基因组序列高度一致,基因表达呈现出高度不均一性。通过高通量测序最后获得35 470个基因,以RPKM≥0.01为筛选标准,对照样本中分别筛选出24 030和24 486个表达基因,PEG干旱胁迫处理10和18 h的样本分别筛选出24 019和23 877个表达基因;差异表达基因分析表明,谷子萌发10和18 h分别筛选出456和545个差异基因,其中87和267个上调表达基因,369和278个下调表达基因;GO功能显著性富集分析表明,差异基因主要涉及代谢过程,细胞进程和响应刺激;KEGG富集分析表明,差异基因参与到苯丙烷代谢和植物激素信号转导过程;通过qRT-PCR对5个差异基因在干旱胁迫下种子萌发时的表达分析表明,其表达趋势与表达谱分析结果基本一致。【结论】差异表达基因广泛涉及到糖、蛋白质、核酸等生物大分子代谢、次生代谢和能量代谢等过程;SnRK2和PAL可能在干旱胁迫下调节种子的萌发。     

Isolating Soil Drought-Induced Genes from Maize Seedling Leaves Through Suppression Subtractive Hybridization

In this study, a forward cDNA library was constructed by suppression subtractive hybridization using seedling leaves of CN165, a drought-tolerant maize inbred line. In the suppression subtractive hybridization （SSH） library, 672 positive clones were picked up randomly. After polymerase chain reaction （PCR） of each clone, all the single clones were sequenced. Totally 598 available sequences were obtained. After cluster analysis of the EST sequences, 80 uniESTs were obtained, among which 57 uniESTs were contigs and 23 uniESTs were singlets. The results of BLASTN showed that all the uniESTs had homologous sequences in the nr database. The BLASTX results indicated that 68 uniESTs had significant protein homology, 8 uniESTs with homology of unknown proteins and putative proteins, and 4 uniESTs without protein homology. Those drought stress-induced genes were involved in many metabolism pathways to regulate plant growth and development under drought stress.     

PEG胁迫下糜子苗期抗旱指标鉴选研究

研究糜子苗期抗旱指标,为糜子品种抗旱性鉴定和品种筛选提供理论依据。选用10个不同基因型糜子为材料,通过0.25g/mL聚乙二醇6000(PEG6000)模拟干旱的方法,研究了糜子苗期部分形态指标、生理生化指标与抗旱性的关系。结果表明:水分胁迫下糜子叶片过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白(SP)含量以及超氧阴离子自由基(O2-.)明显提高,而株高(PH)、叶长(LL)、叶绿素(Chl)含量、叶片相对含水量(RWC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著降低。存活率(SR)与以上9个形态、生理生化指标的相关性大小依次为SOD活性>Chl含量>MDA含量>POD活性>O2-.>RWC>LL>PH>SP含量;通过因子分析将10个抗旱性指标用2个公共因子表示,累积贡献率达到92.648%,因子1反映叶绿素含量、活性氧代谢、质膜稳定性及SR对抗旱性起支配作用,因子2中反映糜子生长发育、叶片相对含水量及渗透调节物质对抗旱性起支配作用;灰色关联度分析表明,各抗旱性形态、生理生化指标与SR关联密切程度依次为SOD活性>Chl含量>POD活性>PH>RWC>LL>SP>O2-.>MDA含量。因此,在糜子苗期鉴定中,糜子叶片内抗氧化酶系统指标SOD、POD活性以及Chl含量可作为抗旱性鉴定的有效指标,而LL、PH、SP、MDA含量和O2-.含量可作为参考指标。     

A/J小鼠感染猪链球菌2型后脾脏消减cDNA文库的构建及相关差异基因表达分析

为了分离与猪链球菌2型感染密切相关的基因,利用抑制性消减杂交(SSH)技术构建了8周龄A/J小鼠感染猪链球菌2型后的脾脏消减cDNA文库,并对其中169个阳性克隆进行测序,去除冗余的cDNA序列载体并聚类拼接后共获得110条差异表达序列标签(EST)。利用GenBank的BLAST软件分析比较核酸和蛋白质同源性,发现共有36个基因与这些EST具有高度的同源性,它们分别参与细胞成分、免疫、信号转导、凋亡、转录等重要功能。这些差异表达基因主要有ATP/GTP结合蛋白1(Agtpbp1)、天冬氨酸-谷氨酸-丙氨酸-天冬氨酸盒多肽5、核蛋白p68、ATP-依赖RNA解旋酶、真核生物转录因子2亚基(Eif2s2)、Na+/K+-ATP酶转运β3多肽、溶菌酶1、溶菌酶2等基因。结论:这些差异表达基因在猪链球菌2型感染过程中可能发挥重要功能。     

擎天凤梨GAPDH基因的克隆及序列分析

管家基因GAPDH(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)常被用作定量、半定量PCR试验的内参,以确定目标基因的相对表达量。基于前期从全长cDNA文库中获得GAPDH基因的EST单克隆,进行Primer Walking测序,获得一个GAPDH的全长cDNA序列,序列长1 790 bp,编码421个蛋白氨基酸,命名为GoGAPDH1。采用Blast,ExPASy,ProtParam,SPOMA,Find Conserved Domains(NCBI),ClustalX, MEGA等生物信息学软件对cDNA 序列、氨基酸序列、保守区、亲缘关系等特征进行分析。结果表明,GoGAPDH1与玉米的细胞质GAPDH基因源性最高,为82%。初步推断GoGAPDH1可能是一个胞质型GAPDH。     

不同糜子品种的鉴定与综合评价

为了筛选适于延安地区种植的高产稳产、优质及生产需要的优良糜子品种,试验对引进的25个粳性糜子品种和20个糯性糜子品种进行了连续3 a大田试验示范研究。主要从生育期特性、农艺性状、经济性状3个方面对不同糜子品种进行综合分析。结果表明：45个糜子品种都有较强的抗寒性、抗冻性,所有糯性糜子品种都有中等抗旱性,25个粳性糜子品种除陇糜5号、榆糜3号、陇糜7号、陇糜8号、陇糜9号、陇糜10号、陇糜11号、榆糜2号具有较强抗旱性以外,其余抗旱性都处于中等水平。内糜7号、晋黍7号、晋黍5号的千粒重连续3 a不但稳定而且高于其余糯性糜子品种;晋黍5号产量表现出稳定高产的特性;此外,晋黍1号和内糜8号产量虽有波动但平均产量仍保持在较高水平。粳性糜子品种榆糜3号的生育期为77.00 d,内糜1号的生育期仅为58.33 d,在所有品种中最短,其余粳性糜子品种的生育期都介于这两者之间;榆糜3号产量在粳性糜子品种中仅次于内糜9号,内糜9号的平均千粒重和产量都是所有粳性糜子中最高的,产量达3 256.7 kg/hm~2。总的来说,45个糜子品种均能够在延安地区正常生长;但各品种的性状间存在差异,在生产中可根据不同...     

干旱诱导的甘蓝型油菜SSH文库及抗旱相关基因表达的分析

从前期构建的干旱诱导的甘蓝型油菜SSH文库中随机挑取了646个阳性克隆,对其进行测序及生物信息学分析。结果表明:通过测序,获得639条高质量EST序列,186条单一序列(重叠群89条,单拷贝序列97条);比对分析发现,166条单一序列有同源序列;乙醛酸和二羧酸代谢、碳代谢、光合中的碳固定、氨基酸的生物合成、氮代谢等在植物抵抗干旱胁迫中发挥着重要的作用;MYB、NAC5、锌指蛋白等转录因子以及苹果酸脱氢酶、核酮糖1,5–二磷酸羧化酶/加氧酶、果糖–1,6–二磷酸醛缩酶、磷酸核酮糖激酶等与光合相关的基因以及P5CS基因、F–box蛋白等参与油菜干旱胁迫应答;单一序列涉及的功能中所占比例较大的是蛋白绑定和催化活性。以抗旱性较强的甘蓝型油菜Holiday为材料,在开花初期进行干旱处理,在处理的第1、3、5、7天(土壤含水量分别为60%、40%、30%、20%)进行叶片取样,采用实时荧光定量PCR,分析基因表达量,发现随机选取的文库中的3个基因(P5CSb、BnSOS2和CAM)在干旱胁迫下表达水平均上调,推测这3个基因在抵御干旱胁迫中发挥了重要作用。     

Generation and Analysis of Expressed Sequence Tags （ESTs） from Muscle Full-Length cDNA Library of Wujin Pig

Porcine skeletal muscle genes play a major role in determining muscle growth and meat quality. Construction of a full-length cDNA library is an effective way to understand the expression of functional genes in muscle tissues. In addition, novel genes for further research could be identified in the library. In this study, we constructed a full-length cDNA library from porcine muscle tissue. The estimated average size of the cDNA inserts was 1 076 bp, and the cDNA fullness ratio was 86.2%. A total of 1 058 unique sequences with 342 contigs （32.3%） and 716 singleton （67.7%） expressed sequence tags （EST） were obtained by clustering and assembling. Meanwhile, 826 （78.1%） ESTs were categorized as known genes, and 232 （21.9%） ESTs were categorized as unknown genes. 65 novel porcine genes that exhibit no identity in the TIGR gene index of Sus scrofa and 124 full-length sequences with unknown functions were deposited in the dbEST division of GenBank （accession numbers： EU650784-EU650788, GE843306, GH228978-GH229100）. The abundantly expressed genes in porcine muscle tissue were related to muscle fiber development, energy metabolism and protein synthesis. Gene ontology analysis showed that sequences expressed in porcine muscle tissue contained a high percentage of binding activity, catalytic activity, structural molecule activity and motor activity, which involved mainly in metabolic, cellular and developmental process, distributed mainly in intracellular region. The sequence data generated in this study would provide valuable information for identifying porcine genes expressed in muscle tissue and help to advance the study on the structure and function of genes in pigs.     

降雨量与旱地糜子产量的关系

为研究干旱雨养旱作农业区降雨量对糜子产量的影响,2012—2017年在忻州市河曲县测定6年期间的降雨数据和糜子产量数据。结果表明:7月份是糜子生育期需水量最关键的月份,当月降雨量约占生育期总降雨量的38.03%～39.92%,降雨量与糜子产量呈极显著正相关,直接决定糜子能否高产;6月份决定糜子出苗率,当月降雨量约占生育期总降雨量的22.49%～22.65%,降雨量与糜子产量呈不显著正相关;8和9月份的降雨量与糜子产量显著负相关。结果表明,在6和7月份降雨量满足的情况下,当地糜子获得较好产量的生育期适宜降雨量为409.3～472.2mm。