高温胁迫下番茄叶片差异表达基因的cDNA-AFLP分析

为鉴定番茄高温胁迫响应基因,应用cDNA-AFLP技术,以番茄耐热品系Saladette幼苗为研究对象,对高温胁迫早期叶片基因表达进行了mRNA指纹分析。通过768对引物组合的筛选,共分离得到187个差异表达的转录衍生片段(TDF),其中增强表达或高温胁迫下特异性表达TDF153条,抑制表达34条。对其中47个TDF进行了克隆、测序和序列分析。结果表明:34个TDF与NCBI或TIGR已有序列同源(E-Value<10-5),功能涉及信号传导、转录调控以及逆境诱导蛋白等,另有13个TDF无同源序列或同源性低,预测是一些未知功能基因。

cDNA-AFLP技术在植物抗逆性相关基因表达研究中的应用

cDNA-AFLP技术是以mRNA反转录的cDNA为模板进行AFLP分析,在保留AFLP多态性丰富、稳定性高、无需了解序列信息等优点的同时,集中显示了基因组表达序列的多态性差异,可对生物体转录组进行全面、系统的分析,并已成功地用于基因差异显示、表达基因遗传连锁作图和基因克隆等方面。文章综述了cDNA-AFLP在植物抗逆性相关基因表达特性分析及基因分离方面的应用。

水稻叶片cDNA-AFLP技术体系的建立和优化

以高温和常温处理的水稻幼苗叶片为材料,对影响cDNA-AFLP分析体系的关键因素进行了分析,建立了适宜水稻的cDNA-AFLP分析体系,并得到了清晰可辨的cDNA-AFLP指纹图谱。结果表明:离心柱式试剂盒提取的RNA较完整,纯度较高;双链逆转录试剂盒形成的cDNA经EcoRⅠ(37℃,2 h)和MseⅠ(65℃,2 h)完全酶切后,4℃连接过夜;20μL的体系中,连接产物稀释10倍液5.0μL作为预扩增的模板,并且预扩增反应的循环数为35,预扩增产物稀释20倍作为选择性扩增的模板,扩增结果较佳;6%PAGE分离快速银染法显示,64对选择性扩增引物中筛选出多态生条带丰富的AFLP引物50对。本研究为利用cDNA-AFLP分析水稻抗高温基因进行深入的研究奠定了基础。

玉米双低频酶cDNA-AFLP体系的建立

以玉米自交系QCL1094为材料,用RNAisoReagent、柱式试剂盒法、异硫氰酸胍法等3种方法提取苗期叶片总RNA,用PrimeScriptTM1stStrandcDNASynthesisKit反转录获得第一链cDNA,用RNaseH、E.coliDNA聚合酶I和E.coliDNA连接酶合成第二链cDNA,用T4DNA聚合酶进行末端平滑得到双链cDNA,最后,用双低频酶EcoRI和PstI酶切双链cDNA,用T4DNA连接酶连接接头,用引物EA00和P00进行预扩增,用引物EA01和P01进行选择性扩增。经1%琼脂糖凝胶和6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,结果表明,RNA提取及cDNA-AFLP预扩增和选择性扩增的效果良好。

水稻叶片cDNA-AFLP选择性扩增反应体系的优化

在水稻Oryza sativa叶片响应稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis取食后的cDNA-AFLP试验中,对25μL体系中预扩增和选择性扩增的引物浓度、dNTP浓度、镁离子浓度及TaqDNA聚合酶用量4种反应条件影响因子进行不同梯度的优化研究。结果表明,PCR选择性扩增反应时,总反应液25μL体系中引物浓度为0.2μmol/L、dNTP浓度为0.2mmol/L、镁离子浓度为2.0mmol/L、TaqDNA聚合酶用量为13.336n kat/25μL时,可得到更多鲜明可辨的TDFs。

甘蓝型油菜NCa细胞质雄性不育系统花药败育前期的基因差异表达

采用cDNA-AFLP技术研究了甘蓝型油菜NCa不育系、保持系和可育F1花药败育前期的基因差异表达谱。用224对引物对不育系、保持系及育性恢复F13个材料的cDNA进行AFLP分析。回收、克隆可能与花药育性有关的差异条带、筛除假阳性,获得41条阳性差异条带(TDFs)。经测序、同源比对、功能预测,归并为35个非重复的TDFs。大多数TDFs在甘蓝型油菜中属首次报道。将已知功能的28个TDFs按其推测功能分为2大类10小类,82%的TDFs与细胞形态建成和降解、蛋白质合成、加工和转运、能量代谢、信号传导有关;基本涵盖花药发育相关的关键代谢过程。对其中7个TDFs基因进行了RT-PCR分析。结果表明,果胶甲酯酶基因和氨基酸通透酶基因都在不育系花蕾中大量表达,果胶甲酯酶基因在不育系叶片、保持系的花蕾、叶片中都没有检测到;而氨基酸通透酶基因有微量表达。驱动蛋白和乙醛脱氢酶主要在保持系花蕾中大量表达,而在不育系花蕾、叶片以及保持系叶片中都只有微量表达。玉米黄素环氧化酶和单脱氧抗坏血酸还原酶则在保持系花蕾、叶片和不育系叶片中大量表达,而在不育系花蕾中微量表达。花粉油体蛋白在不育系和保持系的花蕾中都有表达,不过保持系花蕾中的表达量约2倍于不育系花蕾;但是在两者的叶片组织中都没有检测到。本试验获得的差异表达基因对于了解油菜花药育性形成的调控机制提供了重要的分子信息。

基于mRNA水平的差异表达基因筛选技术

随着分子生物学技术的深入发展,基因组研究重点已经由基因组测序转向基因功能鉴定,即由结构基因组学向功能基因组学转变。研究获得不同处理下基因的差异表达谱是功能基因组学的重要一环,目前已经有多种检测基因差异表达的技术可供选用。在减法杂交技术和PCR基础上发展起来的DDRT-PCR、cDNA-RDA、cDNA-AFLP和SSH技术因其实用性而得到广泛的应用,并取得了令人满意的结果。

胞质雄性不育白菜叶绿体ndhJ-trnF区域序列发生变异

以来自Polima胞质甘蓝型油菜雄性不育源转育获得的不育白菜'Bpol97-05A'和其回交亲本即保持系'Bajh97-01B'为材料,利用cDNA扩增片段长度多态性(cDNA-AFLP)技术获得一条长约330bp的特异片段P1708,RT-PCR验证确认该序列为不育白菜材料所特有,经测序和BLAST比对,发现该片段除54bp的插入序列外,其余部分与大白菜和甘蓝叶绿体ndhJ-trnF基因之间的一段序列完全一致.根据基因区域两端的保守部位设计引物,以Polima不育白菜DNA和可育甘蓝型油菜的DNA为模板,分别获得了长约1900bp的序列,比较序列发现:不育白菜与可育白菜、甘蓝型油菜的DNA序列存在一定差异,'Bpol97-05A'中除多个位点发生变异外,另有108bp的插入序列,该插入由2个长度为54bp的重复序列组成,重复序列中除5′端3个碱基CTT外,其余部分均与trnF基因3′端51bp完全相同.