青杄均一化cDNA文库构建及EST序列分析

以青杄花粉和针叶为材料,将青杄全长cDNA与Gateway供体载体pDONR222重组,构建了其非剪切型全长cDNA原始文库,利用基因组DNA饱和杂交技术对原始cDNA文库进行均一化处理,构建青杄的均一化全长cDNA文库。文库的总库容量为1.1×106CFU/mL,平均插入片段长度大于1.0 kb,重组率大于95%。定量RT-PCR检测表明,青杄高丰度表达基因EF1-α在均一化cDNA文库中的表达量下降了约41倍。接着对文库中随机的5 144个克隆进行了测序,获得高质量的有效EST(expressedsequence tag)序列为5 144条,经拼接共获得单一基因(unigene)为2 717个,其中包括片段重叠群(contig)628个和单一EST序列(singlet)2 089个。NCBI同源比对分析表明,其中1 887个序列unigenes获得分子功能注释,这些EST涉及细胞生长、信号转导、转录、抗逆、能量代谢等功能。这些数据有助于对青杄的相关功能蛋白及分子机制开展进一步的研究。

Linux平台下EST序列分析系统的构建应用实例

利用抑制削减杂交和基因芯片技术获得一批黄孢原毛平革菌特异表达的EST序列,使用Phrap、EMBOSS、Blast、GENSCAN、MZEF软件,基于Linux操作系统,构建EST序列分析系统,完成了从EST和基因组Blast数据库的构建,载体序列的去除,EST序列的分类和组装,EST序列在基因组上的定位,外显子和内含子的识别以及基因预测.并通过使用perl语言结合bioperl模块写的脚本程序使分析过程自动化,从而可以快速地对大批EST序列进行分析,为克隆相关基因及研究黄孢原毛平革菌功能基因组学提供有用的信息.

萝卜胞质雄性不育正常花蕾与败育花蕾DD-PCR及EST序列分析

提取了萝卜雄性不育系BT-18败育花蕾和正常花蕾的DNA,并且采用DD-PCR技术研究了败育花蕾与正常花蕾的mRNA差异表达。败育花蕾DNA表现有规则的Ladder,而正常花蕾只有单一DNA条带,该结果为萝卜败蕾发生了细胞程序化死亡提供了生化证据;DD-PCR得到107个差异表达片段,其中败育花蕾差异表达片段94个,正常花蕾差异表达片段13个。BLAST结果显示,与功能蛋白同源的差异序列50%以上来源于叶绿体,推测萝卜败蕾与叶绿体有很大关系;叶绿体Mat K在不同的引物组合扩增中出现3次,序列分析后发现长度为282bp和283bp的为同一片段,长度为396bp的片段与长度为282bp和283bp的片段无同源性,可能为编码Mat K的不同亚基。Mat K参与叶绿体中RNA转录本Ⅱ型内含子剪切,通过对内含子剪接的影响来调节基因的表达,推测Mat K等叶绿体基因上调表达使其蛋白质的合成发生变化,导致萝卜叶绿体代谢紊乱,最终导致败蕾;而甲基转移酶可能通过DNA甲基化调控萝卜发育,使其发育异常表现花蕾败育。对BLASTx比对分值小于80及无同源性的片段进行BLASTn分析,根据比对结果推测:细胞程序化死亡可能是萝卜败蕾、植物衰老和植物受逆境胁迫时普遍发生的一种生理生化现象。

干旱胁迫下黄檗幼苗cDNA消减文库的构建和分析

以干旱胁迫下的黄檗幼苗cDNA为tester,正常生长的黄檗幼苗cDNA为driver,利用抑制性消减杂交技术(suppression subtractive hybridization,SSH)构建了干旱胁迫下黄檗幼苗的消减文库并对其进行了EST序列分析。从消减文库中随机挑取20个阳性克隆,提取质粒进行酶切和PCR鉴定,显示丈库克隆的重组率大于95%,插入片段大小大部分集中在300～800bp之间。随机挑取816个克隆进行测序,得到265个基因。将其进行同源性分析,划分为16类。获得了热激蛋白70、脱水响应蛋白(RD22)、通用胁迫蛋白、金属硫蛋白(MTII),晚期胚胎丰富蛋白(LEA14)等44种与干旱胁迫相关的基因,它们涉及了植物的渗透调节、信号传递、转录调控、活性氧清除等方面。本研究为抗逆基因克隆和系统研究干旱胁迫下黄檗基因的表达奠定了重要的理论基础。

新吉细毛羊皮肤组织均一化全长cDNA文库的质量评价

通过对已构建新吉细毛羊皮肤组织的均一化全长cDNA文库进行活化，在此基础上进行EST生物信息学分析研究，期望能发现影响细毛羊羊毛性状的主效基因或相关基因。运用菌落PCR、菌液PCR、质粒快速鉴定3种方法对cDNA文库进行评价，通过测序，在NCBI上BLASTn搜索、比对及运用DNAstar等软件进行分析。初步鉴定的结果：cDNA文库的库容量（滴度）为1．57×10。pfu／mL，菌落PCR、菌液PCR阳性克隆的小片段率在80％～90％，克隆的片段大小在0．6～2．0kb，cDNA在300～500bp，而质粒快速鉴定的在90％，克隆的片段载体带大小3．5～5．0kb。质粒快速鉴定的效果好于其他两种方法，耗时相对短，同时小片段率高；cDNA文库保存完好，符合基因文库的质量要求，有足够大的库容量来保证筛选目的基因。通过对筛选的阳性克隆5’端随机测序，随后获得可读序列169条，经过相关生物信息查询之后，发现其中可能含有完整基因。

晚疫病诱导的番茄叶片cDNA文库构建及序列分析

以番茄抗病品系（CLN2037E）为研究材料,应用SMART技术构建晚疫病诱导的番茄叶片cDNA表达文库,并进行生物信息学分析。成功构建的cDNA文库的克隆数为2.3×109,重组率为96%,通过PCR检测,插入片段范围在0.1-2.0 kb之间。从文库中随机挑取110个克隆进行测序,最终得到107条差异表达ESTs序列。GenBank提交的序列号为GT742146-GT742150;GT865998-GT866099。利用BLAST进行同源性分析：75条ESTs与其他物种同源性较高,视为已知基因,功能涉及能量代谢的占42.7%、细胞内生命活动与信号传导的占10.7%、基因转录和翻译的占9.3%以及与抗性相关的占25.3%;另有32条ESTs无同源序列或同源性较低,预测是一些未知功能基因的占30%。本项研究应用SMART技术成功构建了高质量、信息丰富的晚疫病诱导的番茄叶片cDNA文库,为进一步筛选抗病相关候选基因奠定了基础。

基于甾体皂苷的襄麦冬块根抑制性差减杂交文库的构建

【目的】甾体皂苷是襄麦冬块根主要活性成分之一,为了能在分子水平上实现对相关基因的表达调控,从而使甾体皂苷含量的提高成为可能,筛选参与甾体皂苷合成的蛋白或酶就非常必要。【方法】本实验以襄麦冬始见期块根和采收期块根作为实验样品,构建了不同生育期襄麦冬块根抑制性差减杂交(SSH)文库。【结果】构建的始见期和采收期块根差减文库的外源片段,有效基因序列308条,长度主要分布在250~1000 bp左右,片段平均长度586.99 bp;文库样本序列注释上NR、SWISS-PROT、TREMBL、CDD、PFAM库的基因分别有65.26%、34.42%、63.96%、26.30%、14.94%;样本中分别有23和103个Unigene可注释上12个COG分类与19个KOG分类中;样本中有81个预测基因,可以注释到48种酶与映射到92个代谢通路上;样本基因功能在Biological Process分类中聚集于cellular process和metabiolic process,在Cellular Component主要聚集于cell、cell part和intracellular,在Molecular Function分类中主要聚集于catalytic activity,binding和transferase activity。【结论】本实验成功构建了基于甾体皂苷的襄麦冬块根抑制性差减杂交文库,筛选出一批差异表达目的基因。