白樺雌雄花差異表達(dá)基因的篩選及表達(dá)分析.pdf

1、白樺(Betula platyphylla)是中國(guó)東北地區(qū)的主要樹種之一,因?yàn)橛兄T多優(yōu)點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,被列為我國(guó)“八五”期間攻關(guān)樹種,對(duì)它的研究迅速展開,并取得了很好的效果,但對(duì)于白樺的研究仍不是很深入,特別是在其開花發(fā)育機(jī)理上還停留在起步階段。為了更好的了解白樺成花的機(jī)理,本研究利用抑制性消減雜技術(shù)(suppressionsubtractive hybridization,SSH)構(gòu)建了白樺雌雄花正反兩個(gè)消減文庫(kù),對(duì)差異顯示的基因片段

2、進(jìn)行功能分析及功能分類。隨后選取了幾個(gè)差異基因進(jìn)行Realtime-PCR的檢測(cè),分析白樺發(fā)育過程中的基因表達(dá)。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.SSH正向消減文庫(kù)(bhhx)成功測(cè)序723條,最小讀長(zhǎng)227bp,平均讀長(zhǎng)550.2bp。其中高質(zhì)量的ESTS(長(zhǎng)度大于100bp)701條。用phrap軟件對(duì)ESTs序列進(jìn)行組裝。得到共339條有意義的序列。反向消減文庫(kù)(bhhc)成功測(cè)序815條,最小讀長(zhǎng)156bp,平均讀長(zhǎng)550b

3、p。其中高質(zhì)量的ESTs668條。組裝拼接后,共256條有意義的序列。
　　 2.應(yīng)用BLAST軟件將消減文庫(kù)篩選到的特異基因ESTs片段序列與GenBank中序列進(jìn)行同源性比對(duì),同時(shí)運(yùn)用KEGG代謝途徑數(shù)據(jù)庫(kù)和COG功能分類對(duì)序列進(jìn)行了初步的生物信息學(xué)分析。將所得ESTs按照生物學(xué)功能分類可分為:翻譯,核糖體的結(jié)構(gòu)和生物合成;糖運(yùn)輸與代謝;翻譯后修飾,蛋白質(zhì)變構(gòu),分子伴侶;氨基酸的運(yùn)輸和代謝;脂代謝和運(yùn)輸;能量產(chǎn)生與代謝;信號(hào)

4、轉(zhuǎn)導(dǎo)與代謝;次生代謝產(chǎn)物生物合成,運(yùn)輸和代謝;輔酶運(yùn)輸與代謝;轉(zhuǎn)錄;染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài);細(xì)胞骨架;無機(jī)離子轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝;復(fù)制重組和修復(fù),細(xì)胞周期調(diào)控,細(xì)胞分裂,染色體分裂;細(xì)胞壁/膜的生物合成16個(gè)大類。白樺花序發(fā)育過程中涉及到的代謝途徑有:糖酵解/糖異生途徑;戊糖磷酸途徑;果糖和甘露糖代謝;苯丙氨酸代謝:苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸合成;乙醛酸和二羧酸代謝;光合生物的碳固定;甲烷代謝;苯丙合成途徑;戊糖和糖醛酸相互轉(zhuǎn)換:維生素C代謝,氧化磷酸

5、化;淀粉和蔗糖代謝;核糖代謝等。
　　 3.篩選到一些與花發(fā)育相關(guān)的ESTs片段,如MADS-box基因、AP2基因、ARF、過氧化物酶基因、核酮糖二磷酸羧化酶基因、S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因、細(xì)胞色素P450、植物類受體蛋白激酶和衰老相關(guān)基因等。這些基因的功能注釋有助于日后的工作研究工作的順利進(jìn)行。
　　 4.挑選4個(gè)差異表達(dá)的基因在不同器官進(jìn)行Realtime-PCR的檢測(cè)。結(jié)果顯示RBC基因在雌花中的表達(dá)量要明顯高

6、于在雄花中的表達(dá)量。在葉片中的表達(dá)量要大于雌花中的表達(dá)量。SAMS基因在這一段時(shí)期的雌雄花的發(fā)育中的表達(dá)沒有顯著的差別,總的來說在雌花中表達(dá)稍高一些,但并沒有達(dá)到顯著水平。SAMS在葉片中的表達(dá),前期明顯少于在雌花中的表達(dá),隨后表達(dá)量逐漸上升,中后期基本于雌花持平。POD1和POD2基因在雄花中的表達(dá)要明顯高于在雌花中的表達(dá)。而且所選取的四種差異顯示基因在雌花、雄花和葉片中也都表現(xiàn)出各自的特點(diǎn)和變化趨勢(shì)。在葉片中,POD1在前期的表達(dá)量