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白桦雌雄花差异表达基因的筛选及表达分析

作　者: 闻可心
导　师: 刘雪梅
学　校: 东北林业大学
专　业: 遗传学
关键词: 白桦消减文库花发育基因转录表达分析差异表达 Realtime-PCR
分类号: S792.153
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 119次
引　用: 5次
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内容摘要

白桦(Betula platyphylla)是中国东北地区的主要树种之一,因为有着诸多优点和经济价值,被列为我国“八五”期间攻关树种,对它的研究迅速展开,并取得了很好的效果,但对于白桦的研究仍不是很深入,特别是在其开花发育机理上还停留在起步阶段。为了更好的了解白桦成花的机理,本研究利用抑制性消减杂技术(suppression subtractive hybridization, SSH)构建了白桦雌雄花正反两个消减文库,对差异显示的基因片段进行功能分析及功能分类。随后选取了几个差异基因进行Realtime-PCR的检测,分析白桦发育过程中的基因表达。主要研究结果如下：1.SSH正向消减文库(bhhx)成功测序723条,最小读长227bp,平均读长550.2bp。其中高质量的ESTs(长度大于100bp)701条。用phrap软件对ESTs序列进行组装。得到共339条有意义的序列。反向消减文库(bhhc)成功测序815条,最小读长156bp,平均读长550bp。其中高质量的ESTs 668条。组装拼接后,共256条有意义的序列。2.应用BLAST软件将消减文库筛选到的特异基因ESTs片段序列与GenBank中序列进行同源性比对,同时运用KEGG代谢途径数据库和COG功能分类对序列进行了初步的生物信息学分析。将所得ESTs按照生物学功能分类可分为：翻译,核糖体的结构和生物合成；糖运输与代谢；翻译后修饰,蛋白质变构,分子伴侣；氨基酸的运输和代谢；脂代谢和运输；能量产生与代谢；信号转导与代谢；次生代谢产物生物合成,运输和代谢；辅酶运输与代谢；转录；染色质结构和动态；细胞骨架；无机离子转运与代谢；复制重组和修复,细胞周期调控,细胞分裂,染色体分裂；细胞壁／膜的生物合成16个大类。白桦花序发育过程中涉及到的代谢途径有：糖酵解／糖异生途径；戊糖磷酸途径：果糖和甘露糖代谢；苯丙氨酸代谢；苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸合成；乙醛酸和二羧酸代谢；光合生物的碳固定；甲烷代谢；苯丙合成途径；戊糖和糖醛酸相互转换；维生素C代谢,氧化磷酸化；淀粉和蔗糖代谢；核糖代谢等。3.筛选到一些与花发育相关的ESTs片段,如MADS-box基因、AP2基因、ARF、过氧化物酶基因、核酮糖二磷酸羧化酶基因、S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因、细胞色素P450、植物类受体蛋白激酶和衰老相关基因等。这些基因的功能注释有助于日后的工作研究工作的顺利进行。4.挑选4个差异表达的基因在不同器官进行Realtime-PCR的检测。结果显示RBC基因在雌花中的表达量要明显高于在雄花中的表达量。在叶片中的表达量要大于雌花中的表达量。SAMS基因在这一段时期的雌雄花的发育中的表达没有显著的差别,总的来说在雌花中表达稍高一些,但并没有达到显著水平。SAMS在叶片中的表达,前期明显少于在雌花中的表达,随后表达量逐渐上升,中后期基本于雌花持平。POD1和POD2基因在雄花中的表达要明显高于在雌花中的表达。而且所选取的四种差异显示基因在雌花、雄花和叶片中也都表现出各自的特点和变化趋势。在叶片中,POD1在前期的表达量要大大高于在雌花中的表达量,随后表达量降低,在之后的时期中表达量基本与雌花持平。而POD2的表达量除中期低于雌花外,其余均高于雌花的表达量。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-21
  1.1 白桦花发育特点  10-11
    1.1.1 白桦简介  10
    1.1.2 白桦花发育特点  10-11
  1.2 白桦花发育的研究进展  11-16
    1.2.1 植物花器官发育的ABC模型  11-12
    1.2.2 ABC模型的进一步发展  12-14
    1.2.3 白桦花发育相关基因  14-16
  1.3 SSH技术的原理和特点  16-19
    1.3.1 SSH技术的原理及步骤  16-18
    1.3.2 SSH技术的优点和缺点  18
    1.3.3 SSH技术在植物领域中的应用  18-19
  1.4 本研究的目的和意义  19-21
2 材料与方法  21-34
  2.1 材料及设备  21-22
    2.1.1 材料  21
    2.1.2 酶及化学试剂  21
    2.1.3 仪器设备  21-22
  2.2 方法  22-34
    2.2.1 白桦雌雄花序总RNA的提取  22
    2.2.2 mRNA的纯化  22-23
    2.2.3 消减文库的构建  23-31
    2.2.4 实时定量PCR检测  31-34
3 结果与分析  34-63
  3.1 白桦雌雄花序总RNA的提取  34
  3.2 mRNA的纯化  34-35
  3.3 消减分库的构建  35-38
    3.3.1 白桦cDNA的扩增  35
    3.3.2 Rsa Ⅰ酶消化  35-36
    3.3.3 抑制性消减杂交产物的PCR扩增  36-37
    3.3.4 PCR产物的纯化  37
    3.3.5 重组体插入片段的PCR检测  37-38
  3.4 差异表达基因功能注释  38-55
    3.4.1 测序结果及功能注释  38-49
    3.4.2 文库中部分花发育相关基因  49-55
  3.5 目的基因的表达分析  55-63
讨论  63-66
结论  66-67
参考文献  67-71
攻读学位期间发表的学术论文  71-72
致谢  72-73

白桦雌雄花差异表达基因的筛选及表达分析

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