重金属镉处理的水稻幼根cDNA抑制差减杂交文库的构建

重金属污染是影响水稻生长和稻米品质的重要因素,其中又以镉(Cadmium,Cd)污染最为严重,然而目前对其分子机制以及解决措施却了解甚少。本研究以水稻品种日本晴为材料,采用0.5 mmol/L镉处理水稻幼根48 h,通过运用结合分子镜像选择(mirror orientation selection,MOS)技术的抑制差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)方法,构建cDNA抑制差减杂交文库,并进行microarray筛选,用于分离应答镉胁迫的差异表达基因。揭示水稻应对镉胁迫处理的分子机理,为水稻耐受镉胁迫基因的分离奠定了基础。     

通过差减文库筛选山羊羔肠道淋巴集结特异表达基因

羊羔肠道淋巴集合淋巴结（Peyer's patch,以下简称PP）,是B淋巴细胞的主要来源地和发育、成熟场所,兼具中枢淋巴器官和周围淋巴器官的功能.采用抑制性差减杂交（suppression subtractive hybridization,SSH）方法,构建山羊羔肠道淋巴集结与其非PP肠壁组织的差减 cDNA 文库,以期找到在山羊羔肠道淋巴集结中特异表达的与免疫相关的基因. 分别从山羊羔PP与非PP肠壁组织提取总RNA,反转录成cDNA,以PP作为待检组织(tester),非PP肠壁作为驱动组织(driver),经过两轮杂交和抑制性PCR扩增,产物与T载体连接,经蓝白斑筛选,提取质粒,经EcoRI酶切鉴定插入片段并测序,由此构建了两种组织间差异表达基因的差减cDNA文库. 对其中160个克隆测序,得到几个可能与免疫相关的基因,为进一步从中挑选和表达活性蛋白基因用于生产免疫增强剂奠定了基础.     

用抑制差减杂交技术分离烯丙异噻唑诱导水稻特异表达的基因

烯丙异噻唑(PBZ)处理水稻根能使其产生对稻瘟病的系统获得性抗性,因此在东南亚稻区被广泛用于防治稻瘟病,然而关于其作用的分子机理还知之甚少．运用抑制差减杂交技术,试图通过分离鉴定受PBZ诱导调控的关键基因,探索其作用的分子机理．以PBZ处理后的水稻叶片cDNA为目标群体(tester),以未处理水稻叶片cDNA为对照群体(driver),用经过对照cDNA差减的、烯丙异噻唑处理的cDNA群体构建了一个含260个重组子的差减文库．通过差示筛选鉴定出了26个。PBZ诱导水稻特异表达和增强表达的候选克隆．对26个cDNA克隆进行了双向测序和同源性比较,发现其中3个克隆：rJAB1,rTAB2和蛋白磷酸酯酶2Aδ调节亚基同型物基因,位于抗病相关信号转导途径上,它们与哺乳动物和人类免疫途径上的信号因子有明显相似之处,因此推断可能与诱导抗性有关．另外8个克隆与已知基因同源性为70％～99％．经Northern杂交分析,其中rJAB1(编码c-jun激活区结合蛋白1)受烯丙异噻唑和稻瘟菌诱导表达;膜糖蛋白同源基因及肌动蛋白(actin)α1受烯丙异噻唑诱导表达,部分克隆为低丰度转录本．     

用cDNA芯片技术筛选中华绒鳌蟹卵巢发育相关基因

为了克隆中华绒螯蟹卵巢发育相关基因,我们构建了中华绒螯蟹卵巢差减cDNA文库.本研究用cDNA芯片技术对中华绒螯蟹卵巢差减cDNA文库进行了初步筛选,并从cDNA芯片筛选的正向差减文库中随机选取50个克隆进行序列测定.结果共获得2倍以上差异表达克隆167个,其中Ⅲ期高表达克隆104个,Ⅱ期高表达克隆63个.正向差减文库中共获得7个独立的EST(expressed sequence tag, EST).同源性分析结果表明,这些EST皆为新的EST, dbEST登录号分别为:CA591892、CA591893、CA591894、CA591895、CA591896、CA591897和CA591898.本研究结果为进一步克隆中华绒螯蟹卵巢发育相关基因的全长cDNA序列并研究其功能,阐明中华绒螯蟹卵巢发育的分子机理奠定了重要的前期工作基础.     

用差减cDNA文库筛选由热激导致的小鼠睾丸中差异表达的基因

采用抑制性差减杂交（Suppression Subtractive Hybridization, SSH）方法,构建正常和热激小鼠睾丸组织的差减 cDNA 文库,以期 筛选出小鼠生精过程中对热敏感的基因。分别从正常和热激小鼠睾丸组织提取总RNA,反转录成cDNA,以正常小鼠睾丸组织cDNA作为待检组织(tester),以热激小鼠睾丸组织cDNA作为驱动组织(driver), 经过2轮杂交和抑制性PCR扩增,产物与T载体连接,经蓝白斑筛选,提取质粒,经EcoRI酶切鉴定插入片段并测序,由此构建了2种组织间差异表达基因的差减cDNA文库。用半定量RT-PCR方法,进一步验证 了该文库中差减出的基因基本上为差异表达的基因。对随机挑选其中的932个克隆测序,对有效测序的565个基因序列与GenBank数据库中发布的序列进行同源性比较,大部分片段都可以检索到同源序列。 结果显示,cPGES/p23等13个基因热激后表达量上调;septin2等120个基因热激后表达量下调。其中cPGES/p23为本研究中首次发现的小鼠生精过程中对热敏感的基因。     

库拉索芦荟6号染色体表达序列标签的研究

将微分离的库拉索芦荟(Alove vera[L.] Burm.f)6号染色体DNA及库拉索芦荟叶总cDNA分别用LA-PCR(linker adaptor polymerase chain reaction)方法扩增,然后采用杂交片段扩增技术(hybrid specific amplification,HSA)分离6号染色体与cDNA同源的表达序列片段.对表达序列片段进行克隆,得到约40000个重组子.随机选取96个克隆进行分析,分别用DIG标记6号染色体的LA-PCR产物和cDNA扩增产物作探针对其进行点杂交,对显示阳性信号的克隆进行测序.将库拉索芦荟6号染色体的表达序列标签(expressed sequence tags, EST)与GenBank中核苷酸进行比较,发现库拉索芦荟6号染色体的表达序列中有87.4%与植物的EST具有同源性,12.6%的EST与人或动物的EST具有较弱同源性,其中与石刁柏的EST及非生物素胁迫下的小麦(Triticum aestivum)、咖啡(coffee)、高梁(Sorghum bicolor)和菠萝(pineapple)等作物的EST具有很高的同源性(＞93%).     

低温胁迫下高山离子芥消减文库的构建

以0?C 低温处理12 h 的高山离子芥幼苗cDNA 为检测子,以正常生长温度下的高山离子芥幼苗cDNA为驱动子,应用抑制性消减杂交技术,构建冰缘植物高山离子芥的消减文库,筛选在低温下高表达的基因片段.随机挑取96个阳性克隆进行测序分析,得到39个独立的基因片段,26个和已知基因有较高的同源性,13个为未知基因.基因分析表明:高山离子芥在低温胁迫下,微丝交联蛋白Actin cross linking protein很可能在感受低温的过程中行使作用,而DREB2A和ABF1协同作用一起调节下游冷响应基因的表达,为进一步研究高山离子芥的抗冻机制奠定了基础.     

西藏胡黄连根状茎差异表达基因的筛选及分析

 西藏胡黄连是著名的濒危西藏药材, 其粗壮的根茎部是重要的合成和储存药用萜类物质器官,萜类含量显著高于叶部。为克隆西藏胡黄连根状茎和叶的差异表达基因,利用抑制消减杂交技术,构建了根状茎特定的抑制消减文库。从该SSH文库中随机挑取片段不一的阳性克隆测序,采用Blastx进行同源比对,获得了27个表达序列标签（EST）,并获登录号。序列统计分析结果表明,其中有11个EST在GenBank中无同源性序列,推测可能是新基因片断。蛋白质功能分类结果表明,这些蛋白质与翻译、能量代谢、转运与结合、细胞膜合成、氨基酸生物合成及中间代谢6大类蛋白功能有关。为深入研究与萜类生物合成直接或间接相关基因,选择了长595 bp的差异表达EST序列EX172715进行了同源比对和蛋白系统进化分析。结果表明,EX172715具有细胞色素P450单加氧酶的特征结构,与拟南芥的细胞色素P450单加氧酶蛋白的同源性高于水稻和小麦。提供了一组与西藏胡黄连次生代谢相关的新基因库。     

杨四瘿螨诱导的美洲黑杨抑制消减文库的构建及分析

采用抑制性消减杂交（suppression subtractive hybridization,SSH）技术,以杨四瘿螨诱导48、72h的美洲黑杨无性系为实验方（tester）,以未经诱导的美洲黑杨无性系为驱动方（driver）构建杨四瘿螨诱导差异表达的抑制消减cDNA文库,共获得了710个克隆,所建cDNA文库的插入片段主要集中在200～1000bp之间。通过序列测定拼接和同源性对比分析,获得了美洲黑杨涉及信号传递、能量代谢、胁迫响应、物质运输等功能的差异基因。     

增容对回收PET/PP共混物的结晶与熔融行为的影响

制备了不同相容剂增容回收PET/PP共混物,用DSC方法研究了相容剂对r-PET结晶与熔融行为的影响,r-PET对PP结晶与熔融行为的影响和相容剂对r-PET/PP共混物结晶与熔融行为的影响,观察到PP结晶温度随着r-PET含量增加而提高,r-PET结晶温度随着PP含量增加而降低,相容剂加入明显降低共混物中r-PET结晶温度,但不同相容剂对共混物中r-PET结晶与熔融行为影响不大,共混物中PP结晶性能与相容剂的大分子链有关。     

苎麻雄性不育保持系组培再生技术研究

以苎麻雄性不育保持系GS13-X1为实验材料,选用MS培养基附加激素TDZ和2,4-D,研究不同激素浓度组合对种子苗叶片和茎段外植体愈伤诱导与不定芽分化的影响.试验结果表明,GS13-X1再生的最适培养基为MS+0.3 mg/L TDZ+0.05 mg/L 2,4-D+30 g/L蔗糖+7.5 g/L琼脂,叶片和茎段的愈伤诱导率分别为100%和95.24%,出芽分化率分别为11.11%和23.81%.50 mg/L卡那霉素可以明显抑制茎段和叶愈伤诱导与分化.苎麻雄性不育保持系组织培养再生技术是苎麻雄性不育转基因验证的前提条件,也是苎麻遗传工程改良的基础.     

入侵植物薇甘菊与其本地同属种蔓泽兰的叶构建因子比较研究

研究了华南地区外来入侵种薇甘菊Mikania micrantha H.B.Kunth和它的本地同属种假泽兰Mikaniacordata(Burm.f.)B.L.Robinson的叶构建特性因子构建成本(Construction Cost,CC)、叶N含量以及叶面积干质量(Specific leaf area,SLA)。两个种的叶性因子表现出以下的形式:本地种假泽兰的构建成本(CC)和单位叶面积的氮含量比外来种薇甘菊更高,比叶面(SLA)以及单位干质量的叶氮含量显著低于后者。无疑,低CC显示其低能耗及高资源利用率,这也可能是其快速生长并广泛传播的主要机理,因此,植物叶构建成本也可能是评价其入侵潜力的重要因子。