陸地棉花發(fā)育EST測序分析及其相關(guān)基因篩選與微衛(wèi)星標(biāo)記開發(fā).pdf

1、陸地棉是世界上重要的經(jīng)濟(jì)作物之一,由于沒有基因組數(shù)據(jù),大量表達(dá)序列標(biāo)簽數(shù)據(jù)已被獲得并廣泛應(yīng)用到各個研究領(lǐng)域當(dāng)中。然而,在陸地棉花發(fā)育過程中,EST的信息很少。為了給陸地棉花發(fā)育分子機(jī)理的研究提供序列基礎(chǔ),本文對以中棉所36莖尖、蕾和花混合RNA為材料而構(gòu)建的全長均一化cDNA文庫進(jìn)行了大規(guī)模測序,獲得了22915條ESTs,經(jīng)過組裝后獲得4563條contigs和9810條singletons,一共14373條unigenes。將這些獲

2、得的序列與公共數(shù)據(jù)庫中已有的棉花EST序列進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn),約有5352條unigenes為新的EST信息。對14373條unigenes進(jìn)行了全面的功能注釋和功能分類,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些序列絕大部分與雙子葉植物蓖麻(26.4％)、葡萄(24.5％)和楊樹(23.4％)中的蛋白比對上,而與棉花蛋白信息注釋上的僅有886(7.3％)。從這些序列的功能注釋中,一共篩選到了34個與其他植物中花發(fā)育相關(guān)基因的同源物,這些基因包括開花決定基因、花分生組

3、織基因和花器官發(fā)育基因。對其中部分基因進(jìn)行了組織表達(dá)模式分析,發(fā)現(xiàn)絕大部分基因均在花發(fā)育相關(guān)組織莖尖、蕾或花中高水平表達(dá)。為了更加全面地了解陸地棉花發(fā)育的基因情況,我們以擬南芥173個花發(fā)育相關(guān)基因為參考,在陸地棉所有EST信息中進(jìn)行篩選,一共篩選到158個基因,并將其分為光周期途徑、春化途徑、自主途徑、赤霉素途徑、花發(fā)育途徑整合因子和花器官發(fā)育相關(guān)基因等類型。還克隆了一系列花發(fā)育相關(guān)基因,與其他植物相關(guān)基因進(jìn)行了多序列比對、進(jìn)化樹分析

4、和組織表達(dá)模式分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):陸地棉花發(fā)育基因普遍與其他物種相關(guān)基因存在保守結(jié)構(gòu)域,并且同源性較高；在進(jìn)化樹中,大多數(shù)與楊樹和擬南芥的相關(guān)基因聚為一類；表達(dá)模式顯示這些基因也都在花發(fā)育相關(guān)組織表達(dá),部分基因還在纖維或是胚珠中也高水平表達(dá)。另外,為了開發(fā)新的EST-SSR,我們對本文產(chǎn)生的EST信息進(jìn)行了SSR查找并與CMD中已有的標(biāo)記進(jìn)行了去重,從SSR位點的兩側(cè)有足夠長度來設(shè)計引物的645條unigenes中開發(fā)了670對棉花新的ES