枸杞叶片cDNA文库的构建

以宁夏枸杞叶片为材料,采用异硫氰酸胍—酚—氯仿法提取完整的总RNA,利用PolyATractmRNAIsolationSystem分离mRNA,然后用UniversalRibocloneRcDNASynthesisSystem合成双链cDNA,在cDNA末端连接上EcoRⅠ接头,并与λExCell载体连接,利用PackageneLambdaDNAPackagingSystem进行包装,在国内外首次构建出滴度为2 78×105pfu/mL,重组效率为88 1%的枸杞叶片cDNA文库。     

Construction of Leaf cDNA Library of Lycium barbarum and Isolation of LycB Gene

以宁夏枸杞叶片为材料,采用异硫氰酸胍-酚-氯仿法提取完整的总RNA,利用PolyATractmRNA Isolation System(Promega公司)分离mKNA,然后利用Universal Riboclone RcDNA SynthesisSystem(Promega公司)合成双链cDNA,在cDNA末端连接上EcoR Ⅰ接头,并与λExCell载体连接,利用Packagene Lambda DNA Packaging System进行包装,在国内外首次构建出滴度为2.78×10 5pfu／ml,重组效率为88.1％的枸杞叶片cDNA文库。用Digoxigenin(DIG)标记龙胆草LycB探针,并对枸杞叶片cDNA文库进行筛选,获得5个LycB cDNA阳性克隆。释放质粒后,进行酶切鉴定,LycB阳性克隆cDNA插入片段的大小为2.1kb左右。为利用基因工程手段来调控类胡萝卜素的生物合成奠定了基础。     

枸杞查耳酮异构酶LcCHI1基因的克隆与表达分析

为探究枸杞查耳酮异构酶CHI1基因在不同组织中的表达模式和功能,利用同源克隆的方法获得1个枸杞（Lycium chinense）LcCHI1基因（Genbank No. OR026273）,通过生物信息学方法分析其理化性质、结构及进化关系,利用荧光定量PCR（qRT-PCR）技术对其组织表达的特异性进行分析,并进行原核表达分析。结果表明：1）枸杞查耳酮异构酶LcCHI1基因的cDNA序列全长695 bp,开放阅读框为633 bp,编码210个氨基酸,含有１个保守的Chalcone_3 family结构域。2）氨基酸序列比对显示,LcCHI1蛋白符合Chalcone蛋白结构特征且与其他物种Chalcone蛋白具有高度的相似性。聚类分析表明,LcCHI1蛋白与茄科的CHI蛋白单独聚成一支。3）LcCHI1在枸杞花、嫩叶与嫩枝中表达量较高,在根中表达量较低。随着枸杞果实的发育,LcCHI1表达呈先升高后降低趋势,在变色果中表达量最高。4）在原核表达载体中构建LcCHI1重组蛋白,经SDS-PAGE电泳分析在63 ku处出现表达蛋白。综上,LcCHI1基因在枸杞花和变色果中表达较高,并能进行原核蛋白表达,研究结果为枸杞类黄酮合成途径中CHI基因的功能验证奠定基础。     

油茶近成熟种子表达的发育相关基因及其分析

以油茶优良无性系湘林1号和湘林4号近成熟种子为材料构建cDNA文库．随机挑取2327个克隆进行3’端测序，并将所得序列与核酸数据库进行同源性比较．发现16种58条与油茶种子胚胎发育及种子成熟相关的基因序列，这些序列与核酸数据库中其他物种相关序列有很高或较高的同源性．其中，脱落酸应答蛋白、成熟控制蛋白、翻译控制肿瘤蛋白、胚胎特化蛋白、乙烯应答因子包含域蛋白等基因序列为高丰度表达；种子成熟蛋白、细胞分化蛋白、乙烯应答因子、脱水素等编码基因属中等丰度表达；而成熟相关蛋白、胚珠发育蛋白、伸展蛋白、生长控制因子、休眠相关蛋白、衰老相关蛋白和脱水应答蛋白等基因只检测到1条序列．属低丰度表达．这些结果为揭示油茶种子油脂转化过程中的基因表达和生理过程提供了科学依据．     

枸杞多糖提取及分离技术研究

枸杞干果用氯仿-甲醇（2∶1）脱脂、水提、醇沉、乙醇—丙酮洗涤干燥、双氧水脱色、savage法除蛋白、D EAE-32纤维素分离、Sephacryl S-300葡聚糖凝胶纯化,提取符合枸杞多糖高效液相色谱指纹图谱仪器条件要求的多糖制品,并且建立枸杞多糖高效液相色谱化学指纹图谱分析的样品预处理技术系统。     

柽柳cDNA文库的构建及ThAQP基因的表达

【目的】构建NaCl胁迫下柽柳根部cDNA文库,在盐胁迫下检测柽柳水通道蛋白(Aquaporins,AQPs)基因的表达,探讨AQPs与柽柳耐盐性的关系。【方法】以0.4mol/LNaCl胁迫处理的刚毛柽柳(Tamarix hispida)根部组织为试材,分别构建未经盐胁迫及胁迫24,48h的cDNA文库,并测定文库滴度。对从文库中获得的EST序列进行拼接,获得刚毛柽柳AQP(ThAQP)的单一序列,对其进行生物信息学分析。采用实时荧光定量PCR方法,研究ThAQP基因在盐胁迫后的刚毛柽柳根和叶中的表达情况。【结果】构建的NaCl胁迫0,24,48h3个文库的初始滴度分别为1.0×106,1.4×106和1.2×106pfu/mL,插入片段的平均长度分别为0.8,0.9和0.85kb,平均重组率为98.2%。文库克隆随机测序获得了刚毛柽柳的7条ThAQP基因单一序列,这7条ThAQP基因分别与水通道蛋白的4个亚家族成员基因具有很高的同源性。在根和叶中,这7条ThAQP基因表达对盐胁迫的响应不同,在根部ThAQP1～ThAQP4相对表达量增多,而其他基因的相对表达量变化不明显;在叶部,ThAQP7在胁迫24h时相对表达量出现小幅度上升,而其他6条ThAQP的相对表达量则明显下降。【结论】ThAQP基因可能与柽柳抵御盐胁迫有关。     

利用烟草的cDNA酵母表达文库筛选镉胁迫相关基因

为了鉴定烟草在重金属镉胁迫处理下的功能基因,构建烟草cDNA酵母表达文库,并利用镉敏感的突变株对文库进行初步筛选。首先将烟草幼苗进行重金属胁迫处理,然后取幼根提取总RNA并纯化mRNA,采用SMART技术反转录成双链cDNA,将cDNA与入门载体pDONR222的同源重组区连接,再转到酵母表达载体pDEST22上,构建了Gateway技术兼容的酵母cDNA表达文库。经检测,构建的cDNA酵母表达文库滴度为4.32×106 cfu/mL,库容量为0.86×107 cfu,平均插入片段长度大于1kb,文库质量较高。通过镉敏感酵母突变株Δycf1筛选烟草重金属镉胁迫相关基因,获得酵母单克隆70个。经分析可知,其涉及到谷胱甘肽转移酶、铜分子伴侣及甲硫蛋白等24个不同蛋白基因,初步鉴定为烟草应答重金属镉胁迫的候选基因。     

中国野生葡萄白粉菌诱导cDNA文库中抗病基因的筛选

【目的】从中国野生华东葡萄白河35-1经白粉菌接种诱导后叶片所构建的cDNA文库中,筛选抗病相关基因。【方法】根据植物抗病基因保守序列NBS位点设计特异引物,对葡萄白粉病接种诱导后的环化cDNA文库进行菌落PCR筛选,从随机挑选的大量菌落中筛选出82个PCR阳性菌落,提取阳性菌落的质粒进一步进行PCR检测确认,对确认的36个阳性质粒插入片段进行了测序。【结果】测序结果和序列生物信息学分析结果均表明,有3个基因序列与Genbank中的已知序列有较高的同源性,其中1个基因序列与葡萄抗白粉病基因(DT661587.1)序列同源性达99%,另外2个基因序列与水分胁迫下葡萄特异表达基因(DT031657.1)和葡萄抗皮尔斯病基因(CF202948.1)的同源性分别为89%和96%。【结论】初步推测获得的3个基因均为抗性相关基因。     

cDNA文库在棉花基因发掘中的应用

构建cDNA文库是发掘基因和研究基因功能的重要工具,也是基因组学研究的重要技术手段。棉花作为世界上重要的经济作物之一,研究人员已经构建了大量的棉花cDNA文库,为棉花基因发掘和功能研究积累了丰富的Expressed Sequence Tags(ESTs)资源。本文对近几年来cDNA文库在棉花基因发掘中的应用进行了总结。     

宁夏枸杞根系生长发育特征研究

研究根系生长发育特征对于正确开展枸杞的栽培及管理具有重要意义。采用CI-600根系监测系统,在宁夏青铜峡市金沙湾试验基地对枸杞主栽品种‘宁杞1号’和‘宁杞5号’全年的根系形态特征变化进行动态监测。结果表明:在年周期内,枸杞根系根长有2次生长高峰期,分别在3月下旬-4月中下旬和7月下旬-8月下旬;而枸杞根系根直径仅有1次生长高峰期,在8月下旬-9月下旬。枸杞细根在生长发育过程中先进行增长生长,后进行增粗生长;且在相同时间内,枸杞垂直根系的生长速率大于水平根系的生长速率。‘宁杞1号’枸杞垂直根系主要分布在20～40cm的深度,水平根系主要分布在距树干0～14cm的范围;‘宁杞5号’枸杞垂直根系主要分布在40～60cm的深度,水平根系在距树干0～42cm的范围均匀分布,且在相同时间内较‘宁杞1号’的根系生长量更大,因此在相同生态环境条件及水肥管理措施下,同一树龄的‘宁杞5号’枸杞根系更发达。     

玉米叶片酵母双杂交cDNA文库的构建及评价

以玉米骨干自交系478为试验材料,从各生长时期的叶片中提取总RNA后,再利用磁珠法从中分离纯化出mRNA,然后以mRNA为模板,反转录合成cDNA第一链,再在DNA聚合酶作用下,通过长距离PCR,扩增双链cDNA(ds cDNA)。利用SMART技术,通过同源重组的方法,在酵母菌株AH109中构建了玉米叶片全长cDNA文库。经检测,文库的转化率为1.54×107转化子/3μg pGADT7-Rec,文库滴度为1.03×106pfu/mL,重组率为95%。     

感染甘蔗花叶病毒甘蔗叶片cDNA文库的构建及评价

为了研究甘蔗(Saccharum officinarum L.)与甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)的互作机制,构建感染SCMV的甘蔗叶片的酵母双杂交cDNA文库。以热带种Badila为供试材料,提取感染SCMV植株的叶片总RNA,分离纯化获得mRNA,通过反转录反应合成3种读码框的双链cDNA。用Gateway技术,通过BP和LR反应,将cDNA迅速重组到酵母双杂交载体pGADT7-DEST上,构建酵母双杂交文库。结果表明,文库容量为2.0×107cfu,随机挑取24个克隆检测,重组率为100%,cDNA插入片段长度主要分布在1kb~2kb,文库质量较好。说明该文库的构建为筛选与SCMV互作的甘蔗寄主因子基因,研究甘蔗与SCMV的互作机制及甘蔗抗花叶病育种奠定基础。     

香蕉叶片低温胁迫下差异表达cDNA消减文库的构建

为了解析香蕉寒害的分子机理,应用抑制性消减杂交技术(suppression subtractivehy bridization,SSH)成功构建了香蕉叶片在低温胁迫下与未处理的差异表达的cDNA消减文库,并通过经蓝、白斑筛选,克隆测序及序列分析,以及应用半定量PCR技术对随机选取的No.28基因片段进行表达分析等方法,初步分析了实验所构建的cDNA消减文库。结果表明,实验所构建的cDNA消减文库为低温胁迫特异表达的cDNA消减文库;测序及序列分析的结果暗示可能有相当多的未知功能基因参与了香蕉抗寒的过程;随机选取的No.28的表达分析检测结果证实,通过对构建的cDNA消减文库的全面分析,有可能获得一批低温胁迫诱导特异表达的新基因,尤其对其功能的深入了解,将为全面解析香蕉寒害的分子机理、寒害过程中的信号转导打下理论基础。     

枸杞自交不亲和基因S-RNase密码子偏性分析

为了掌握枸杞S-RNase密码子及其使用偏好性,利用EMBOSS和Codon W软件分析了枸杞S-RNase基因密码子的使用偏好性,并将其与酵母、大肠杆菌和柑橘等10种植物S-RNase基因密码子偏好性进行比对,结果表明：枸杞S-RNase密码子偏好以A/T结尾;RSCU值显示该基因高频率使用的密码子有9个,相较其他物种同源基因存在明显的密码子偏好性差异。此外,较密码子使用偏好性分析结果,基于 S-RNase基因编码序列的聚类结果更能准确地反应物种之间的亲疏关系。比对其他物种该基因密码子的使用频率发现,同科物种差异较小,不同科物种差异较大;同时对比使用频率发现,枸杞S-RNase基因更适合导入酵母菌进行异源表达,但需要对其进行适当优化改造。     

‘变叶海棠’幼叶cDNA文库构建及CHS基因克隆

为了理解苹果类黄酮代谢的分子机制,以富含类黄酮‘变叶海棠’苹果幼叶为材料,利用SMART法构建一个苹果叶片全长cDNA文库。初级文库滴度为2.28×104 cfu/mL,库容为3.30×106个独立克隆,重组率100%,插入片段平均长度大于1.5kb。并对随机取16个重组子进行测序,经分析完整全长cDNA为7条。并从测序中获得一个查尔酮合酶（Chalcone sythase,CHS）基因,该基因cDNA全长1548bp,有一个1 170bp的开放阅读框,编码含389个氨基酸残基的蛋白,蛋白的理论分子质量为42.44KDa,等电点5.65,该基因与已知苹果CHS基因高度同源。并构建该基因植物表达载体,用冻融法将其导入根癌农杆菌EHA105。     

甘蓝花蕾酵母双杂交cDNA文库构建及评价

为了探索甘蓝胞质雄性不育的分子机制并研究花药发育相关重要基因编码蛋白质间的相互作用,采用SMART技术与同源重组方法,在酵母菌株Y187中构建了甘蓝花蕾酵母双杂交cDNA文库。以甘蓝(Brassica oleracea var.capitata)Ogura细胞质雄性可育保持系‘463’为试验材料,混合其不同生长时期的花蕾,提取总RNA,利用SMART技术合成双链cDNA,产物经CHROMA SPINTM+TE-400柱纯化后,与线性载体质粒pGADT7-Rec共转化入感受态酵母菌Y187中,二者利用酵母细胞内较高的同源重组酶活性,在酵母体内进行同源重组产生有复制活性的环形文库质粒,然后在缺亮氨酸(LEU)培养基板上筛选出所有克隆,成功构建了甘蓝花蕾酵母双杂交cDNA文库。经检测,cDNA文库的转化率为1.20×108转化子/3μg pGADT7-Rec,文库滴度为1.85×109 pfu/mL,重组率大于95%。该文库容量为4.5×106cfu,理论上包含了甘蓝花蕾发育相关的所有基因。     

野桑蚕中肠组织cDNA文库的构建及丝氨酸蛋白酶基因片段的克隆与序列分析(英文)

[Objective] The aim of the study is to construct cDNA library of midgut tissue of wild silkworm and isolate the serine protease gene. [Method] The midgut tissue-specific cDNA library of wild silkworm was constructed via cDNA Library Construction Kit (TaKaRa), then the serine protease gene was cloned via sequencing of the yielded cDNA library. [Result] The titer of cDNA library reached 6.2×105 pfu/ml, average insert size was about 1.2 kb. The serine protease gene cDNA fragment was obtained from colony sequencing (Accession No: EU672968). The nucleotide sequence of the cloned 854 bp fragment encodes 284 amino acid residues. Homology analyses showed some homology between putative amino acid sequence of the cloned fragment and amino acid sequences of serine proteases from other ten insects. [Conclusion] The results may avail to reveal the resistance of silkworm and wild silkworm to exotic intrusion.