甘蓝型油菜-新疆野生油菜二体异附加系BAC文库的构建

甘蓝型油菜-新疆野生油菜二体异附加系包含了甘蓝型油菜全基因组和新疆野生油菜一对染色体,携带有恢复基因;以该二体异附加系为材料,以CopyControl&;#8482; pCC1BAC&;#8482; (Hind Ⅲ Cloning-Ready) Vector为载体,构建了其基因组的BAC文库（bacterial artificial chromosome library）。该文库含有69,120个克隆,平均插入片段达110kb,相当于甘蓝型油菜单倍体基因组大小的6.336倍。随机挑选3个大于100kb的克隆进行稳定性继代实验,经100代后插入的DNA片段仍然稳定存在。该材料BAC文库的建成,为我们下一步开展甘蓝型油菜基因组学研究及相关重要功能基因的克隆等提供了必要的技术平台。     

大豆多粒荚特异材料BAC文库的构建

利用大豆重组自交系中的一个多粒荚家系Q1001,构建了一个大豆BAC文库(bacterial artificial chromosome library)。该文库包含54912个克隆,平均插入片段达125kb,相当于大豆单倍体基因组大小的6.12倍。随机挑选4个大于100kb的克隆进行稳定性继代实验,经100代后插入的DNA片段仍然稳定存在。该BAC文库的建成,为下一步开展大豆产量相关基因的克隆打下基础。     

大豆多粒荚特异材料的BAC文库的构建

利用大豆重组自交系中的一个多粒荚家系Q1001,构建了一个大豆BAC文库（bacterial artificial chromosome library）。该文库包含54 912个克隆,平均插入片段达125kb,相当于大豆单倍体基因组大小的6.12倍。随机挑选4个大于100kb的克隆进行稳定性继代实验,经100代后插入的DNA片段仍然稳定存在。该BAC文库的建成,为下一步开展大豆产量相关基因的克隆打下基础。     

细菌人工染色体(BAC)文库及其在小麦中的应用

细菌人工染色体（BAC）具有容量大、遗传稳定、易于操作等优点，在基因组研究和基因功能分析等方面得到了广泛应用。对BAC文库克隆载体的类型、小麦BAC文库的构建及其应用进行了综述，并对其前景进行了展望。细菌人工染色体载体是由大肠杆菌的F-因子发展而来，第一代BAC克隆载体pBAC1081能容纳300kb的片段，但它只具有转化选择标记．没有重组选择标记。第二代载体是将LacZ基因插入到多克隆位点中形成具有重组选择标记类型的载体如pBeloBACll，在该载体的基础上经过改造和改进又发展了一些特殊用途的载体，如富集基因类型和遗传转化类型的载体。近年来利用这些载体构建了小麦二倍体、四倍体、六倍体基因组BAC文库以及小麦特定染色体BAC文库，井以单克隆或混合池的形式保存。这些小麦BAC文库对于小麦基因克隆、基因组及基因区物理图谱的构建以及比较基因组学等方面的研究具有重要的意义。     

石麦15细菌人工染色体文库构建与鉴定

为给小麦功能基因研究提供参考信息,以冬小麦栽培品种石麦15(Triticum aestivum L.)为试材,从暗培养7~10d的黄化幼苗地上部提取高分子量基因组DNA,使用载体pCC1BAC的HindⅢ位点构建了六倍体小麦细菌人工染色体文库。该文库由1 000 000个以上克隆组成,保存在1 020个混合池中,克隆插入片段平均大小为85kb,空载率为2.5%;覆盖小麦基因组5倍以上;挑取7个克隆培养5d后,经HindⅢ完全酶切检测,其指纹图谱稳定一致。石麦15细菌人工染色体文库的构建为小麦基因克隆、调控序列克隆以及比较基因组学研究奠定了基础。     

芥菜型油菜A9染色体BAC物理图谱构建及比较基因组分析

为获得高精确度的芥菜型油菜A9染色体物理图,本研究利用定位在A9染色体上的标记对芥菜型油菜BAC文库进行三维混合PCR筛选,共得到阳性BAC 3200个;构建了由16个重叠群、5个单拷贝组成的芥菜型油菜A9染色体物理图谱。根据最小路径原则挑选代表整个物理图的种子BAC 435个,并进行双末端测序,得到质量良好的序列862条;按照BAC平均插入片段为126 kb,可知所有重叠群累积达52.08 M,覆盖A9染色体的1.37倍。利用BLAST软件(按参数值E1e-10)将种子BAC末端序列比对到白菜和甘蓝型油菜A9染色体假分子上,结果显示该物理图谱分别覆盖了36.4、31.0 Mb的物理距离,相当于全基因组组装长度的93.9%、91.8%;在862条BESs中,分别有702条(81.40%)定位在白菜A9染色体上,646条(74.9%)定位在甘蓝型油菜A9染色体上,表明芥菜型油菜A9染色体同白菜A9染色体同源性高于甘蓝型油菜A9染色体;芥菜型油菜A9染色体同甘蓝型油菜A9染色体,相对白菜A9染色体6413031~7827177、14856710~18458808的位置发生了两处相同的分别长为1.4、3.6 Mb的倒位,白菜和芥菜型油菜A9染色体相对于甘蓝型油菜15676847~16064302的区域存在长为0.98 Mb的插入片段,该区域位于前述的倒位区域,而且与预测但未组装出的甘蓝型油菜着丝粒位置一致。     

低温诱导东乡野生稻幼苗期叶片cDNA文库的构建和鉴定

从8℃低温诱导的东乡野生稻幼叶中提取总RNA,以总RNA为模板,利用SMART技术合成第1链,再经LD-PCR扩增合成第2链后,将获得的双链cDNA与双元表达载体YPL3连接,重组质粒电转入大肠杆菌,成功构建了东乡野生稻cDNA文库。经测定,原始文库滴度平均为4.4×107cfu/mL,平均插入片段约1kb,重组率为100%,符合cDNA文库构建要求,为后续利用酵母功能互补技术筛选东乡野生稻有利基因奠定了基础。     

小麦BAC shotgun测序文库的构建

为给小麦基因组中某一基因区域的测序与分析奠定基础,以小麦7B和7D染色体上的10个BAC克隆为材料,运用Large-Construct Kit和TOPO TA cloning kit两个商品化的试剂盒及HydroShearDNA剪切仪建立了BAC shotgun文库构建的技术体系,即利用该体系可以获得高纯度的BAC 20-50μg以及DNA 3-5 kb的目标小片段,5-20 min即可完成连接,一次转化可获得2000个重组克隆。利用这一方法,现已构建了10个小麦BAC shotgun文库,这些文库可为小麦基因组特定区段的研究奠定基础。     

应用SMART技术构建甘蔗叶片全长cDNA文库

以甘蔗（Saccharum officinarum Linn）为材料,利用SMART技术构建甘蔗叶片全长cDNA文库,从甘蔗叶片中提取总RNA并分离mRNA,用分离到的微量mRNA合成cDNA第1链,通过长距离PCR扩增得到足量的双链cDNA,同时比较了不同双链cDNA与载体的连接效率和转化效率。结果表明,所构建的甘蔗叶片cDNA文库库容和重组百分比分别是1．8×106个克隆和98．6％,插入片段长度主要集中在0．6-2．5kb,平均插入片段长度约为1．2kb。本研究为国内首次报道甘蔗全长cDNA文库,所构建的文库拥有较好的质量,为项目组进一步开展甘蔗功能基因组学研究提供了平台。     

大豆细胞质雄性不育系配套保持系线粒体基因组BAC文库的构建

以大豆细胞质雄性不育系配套保持系材料(JLCMSl)的黄化苗为材料,纯化得到线粒体.低熔点琼脂糖包埋线粒体成胶块,消化裂解后用HindⅢ部分酶切,通过脉冲场电泳回收40～60kb酶切片段.将回收产物连接到载体pIndigo-BAC 5,通过电击转化大肠杆菌DH10B感受态细胞,获得的BAC文库包含2 000个单克隆,平...     

新疆野生油菜、野芥和黑芥的遗传分化及系统演化研究

利用HPLC法对284份种子硫代葡萄糖甙组成分析表明，新疆野生油菜依据中特征硫代葡萄糖甙组成可划分为9类，91．2％的新疆野生油菜种子主要含羟基苄硫甙，8．8％的新疆野生油菜种子主要含丙烯基硫甙，与黑芥和芥菜型油菜特征硫代葡萄糖甙组成一致。RAPD分析将新疆野生油菜、野芥和黑芥划分为3簇，表明新疆野生油菜、野芥和黑芥之间存在明显的遗传距离，相对而言，新疆野生油菜与野芥间的遗传距离较近，与黑芥的遗传距离较远。新疆野生油菜可依据RAPD聚类分析结果划分为4簇，其中第1、2和4簇主要由来源于新疆塔城地区的新疆野生油菜组成，种子主要含丙烯基硫甙，第3簇为新疆巩留及其周边地区的新疆野生油菜,种子主要含羟基苄硫甙。研究为阐明我国芥菜型油菜起源进化途径提供了新的证据。     

水稻短根毛突变体ksrh1的遗传分析和基因定位

从EMS诱变的籼稻品种Kasalath突变体库中筛选获得了一个短根毛突变体,命名为ksrh1。该突变体在苗期表现为根毛变短,除此之外其表型与野生型没有显著差异。遗传分析表明,该突变性状受1个隐性单基因控制。将突变体ksrh1与粳稻品种日本晴杂交构建F2定位群体,利用已公布的水稻SSR标记和自行设计的STS标记对突变位点进行基因定位,最终将KSRH1定位在水稻第1染色体长臂上的S3578和S3584之间,物理距离约为67kb。     

新疆野生油菜、黑芥、芥菜型和白菜型油菜酸性磷酸化酶同工酶的比较研究

本文采用淀粉凝胶平板电泳法,对新疆野生油菜、黑芥、芥菜型油菜和白菜型油菜芽期的酸性磷酸化酶同工酶进行比较研究。结果表明:(1)新疆野生油菜与黑芥的同工酶谱有明显的差别,各条带的迁移率也不相同,酶谱相似度指数极小,(2)从酶谱带的数目、宽窄、迁移率和酶谱相似度指数分析,芥菜型油菜与新疆野生油菜亲缘关系最近,与白菜型次之,而与黑芥最远。新疆栽培芥菜型油菜可能起源于新疆野生油菜。     

水稻迟抽穗突变体dth9的遗传分析与基因定位

在EMS诱变的93-11突变体库中筛选到一个稳定遗传的迟抽穗突变体dth9(days to heading 9)。该突变体的抽穗期比野生型延长了50d左右,其他农艺性状基本无异。遗传分析表明迟抽穗性状受一个隐性核基因控制。以突变体dth9与日本晴和武运粳7号杂交构建的F2分离群体作为定位群体,利用SSR标记和新开发的8个InDel标记,将DTH9定位在第9染色体着丝粒附近D9-9和D9-17之间240kb的区间内,该区域尚未发现与抽穗期有关的基因。此外,实时荧光定量PCR结果表明,在突变体dth9中与抽穗期相关基因的表达量显著降低。     

剑麻酵母双杂交cDNA表达文库的构建及与AhKNOX2相互作用蛋白的筛选

植物KNOX（Knotted1-like homeobox）可通过蛋白质相互作用参与调控落果、纤维细胞发育、次生细胞壁发育、开花等事件。为筛选剑麻叶中与AhKNOX2相互作用的蛋白,采用SMART同源重组技术构建剑麻叶片酵母双杂交表达文库,利用AhKNOX2为诱饵筛选与之相互作用的蛋白。结果表明：文库总容量为3.9×10⁶ CFU,转化效率为9.15×10⁵ CFU/μg pGADT7-Rec,插入片段大小主要分布于0.5~3.0 kb之间,重组率为92%,保存的文库细胞密度为1.35×10⁸/mL,文库滴度为2.22×10⁷CFU/mL。构建的pGBKT7-AhKNOX2诱饵载体存在自激活性,5 mmol/L的3-氨基- 1,2,4-三唑（3-Amino-1,2,4-triazole,3-AT）能抑制诱饵载体的自激活,通过筛选获得了16个与AhKNOX2相互作用的蛋白。本研究成功构建剑麻叶片酵母表达文库,并筛选获得与AhKNOX2相互作用的蛋白,该结果为进一步研究AhKNOX2在剑麻中的功能奠定前期基础,为培育高纤维产量的剑麻新品种提供基因资源和理论基础。     

小麦SKC1 like基因的克隆及多样性研究

为了给小麦耐盐分子机制的研究提供参考,以水稻(Oryza sativa L.)耐盐相关数量性状基因SKC1(Shoot K+Content)的cDNA序列(GenBank登录号:DQ148410)为基础,通过搜索GenBank数据库找到2条与OsSKC1同源的普通小麦(Triticum aestivum L.)EST(GenBank登录号:DR734861,CK193616)。根据EST-DR734861设计引物筛选粗山羊草AL8/78(Aegilops squarrosa)BAC文库,通过BAC延伸测序克隆了粗山羊草AL8/78的SKC1-like基因(AeSKC1),进一步根据AeSKC1序列设计特异引物克隆了普通小麦SKC1-like基因(TaSKC1)。对人工合成双二倍体、地方品种和育成品种中TaSKC1的基因多样性分析表明,在驯化过程中TaSKC1瓶颈效应明显,属于驯化基因。     

茶树新梢cDNA文库的构建和ESTs测序成功率初步分析

报道了国内第一个茶树cDNA文库的构建及其EST测序成功率分析。以Trizol一步法从龙井43春茶新梢中提取总RNA,分离纯化富含Poly (A)的mRNA,LD-PCR反转录合成双链cDNA,以λTripEX2为载体,构建了龙井43新梢cDNA文库。以XL1-Blue为受体菌测定原始文库的滴度为6.8×10⁵ pfu/ml,总克隆数为3.5×10⁵个,重组率为98.05%,扩增后文库总滴度为7.2×10⁹ pfu/ml。对随机挑取的噬菌斑进行PCR鉴定,表明插入片段大多分布在0.5-2.0 kb之间,绝大部分在1.0-1.5 kb左右。文库质量鉴定结果表明,构建的茶树新梢cDNA文库具有较好的库容量、较高的重组率以及较大的插入片段。对4320个克隆的序列测定表明,获得有用序列2963个,测序成功率为68.5%,剔除短序列后,首批共获得1687个茶树ESTs。