论文题目: 杨树抗黑斑病相关基因表达谱分析
论文类型: 博士论文
论文专业: 林木遗传育种
作者: 张新叶
导师: 王明庥,黄敏仁
关键词: 杨树黑斑病,表达序列标签,芯片,基因表达谱
文献来源: 南京林业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 表达序列标签(EST)和基因芯片(gene chip)技术是功能基因组学中常用的高通量研究方法。本研究同时运用这两种高通量技术,从基因表达整体水平研究杨树在黑斑病菌致病过程中的抗病机制,可为杨树抗黑斑病育种提供理论依据。 本研究对2 个杨树叶片cDNA 文库随机挑取克隆进行5’端测序,共获得有效EST 序列20023 条,并递交至GenBank 数据库,登录号从CX167465 到CX187487。序列经拼接后,获得10816 个UniGene,其中3734 个Contig,7082 个Singletons。8853 个具有同源性匹配序列的基因中,按照GO 的分子功能、生物过程和细胞组分三个不同分类角度分类,被赋予功能的基因数累计达21100 个。经对所有具有功能的基因研究发现,有两类基因的含量较高,一类是杨树叶片组织特异性相关的基因,另一类是杨树叶片受外界胁迫表达的抗逆相关基因。 在本实验从3734 个Contigs 中得到94 个碱基替代型侯选SNP,39 个插入缺失型侯选SNP。利用SSR Finder 软件,从10816 条一致性序列中发现713 个候选SSR 标记,类型达191 种。 EST 序列是制备cDNA 芯片的良好基因资源,本实验根据EST 序列的注释结果,挑取3000 个克隆进行了cDNA 芯片制备,并利用此cDNA 芯片,对黑斑病菌诱导不同时间的杨树叶片进行了基因表达谱分析。结果表明差异表达的基因主要为参与蛋白合成、细胞防卫反应及信号传导等基因。
论文目录:
第一章 文献综述
前言
1 植物抗病分子机制与抗病基因
1.1 植物抗病分子机制
1.2 植物的抗病基因
1.3 抗病基因的信号传导
2 DNA 测序技术
2.1 Sanger 双脱氧链终止法原理
2.2 DNA测序仪的的产生与发展
2.3 ABI公司的DNA测序技术
3 EST 技术及其应用
3.1 EST 技术的原理与方法
3.1.1 EST 技术原理
3.1.2 EST 研究的主要步骤
3.2 EST 技术的主要应用
3.2.1 EST 标记的建立
3.2.2 分离与鉴定新基因
3.2.3 基因差异表达的研究
3.2.4 比较基因组学研究
3.2.5 用于制备 DNA 芯片
3.3 生物信息学在EST 研究中的应用
3.3.1 生物信息学
3.3.2 公共数据库
3.3.3 生物信息学在EST数据分析中的应用
3.4 植物基因组研究计划
3.4.1 林木 EST 研究进展
3.4.2 杨属 EST 研究进展
4 基因芯片技术及其在植物研究中的应
4.1 基因芯片简介
4.2 基因芯片技术在植物研究中的应用
4.2.1 特异性相关基因的检测
4.2.2 基因差异表达及新基因的发现
4.2.3 突变性和多态性检测
4.2.4 DNA 序列分析
4.2.5 功能基因组研究
4.3 生物信息学在基因芯片研究中的应用
4.3.1 确定待检测的目标序列
4.3.2 基因芯片设计
4.3.3 基因芯片检测结果分析及数据管理
5 本课题研究立题意义与技术路线
5.1 立题意义
5.2 技术路线
第二章 杨树黑斑病菌诱导叶片的大规模EST序列测
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.2 实验方法
1.2.1 质粒 DNA 提取
1.2.2 EST 序列测定基本方案确定
1.2.3 EST 序列测定条件优化
1.2.4 EST 序列测定
2 结果与分析
2.1 大规模质粒DNA 提取
2.2 EST 测序反应条件优化
2.2.1 不同反应体系比较
2.2.2 不同 BigDye 类型比较
2.2.3 不同 BigDye 用量比较
2.2.4 不同测序板及其它注意事项
2.3 大规模 EST 序列测定
3 讨论
3.1 cDNA 文库质量
3.2 质粒提取
3.2.1 菌株活力对质粒提取的影响
3.2.2 质粒 DNA 的多带现象
3.3 测序条件
3.3.1 模板用量与引物用量
3.3.2 测序产物纯化
第三章 杨树抗黑斑病相关基因表达谱分析
1 材料与方法
1.1 实验分析材料
1.2 生物信息学分析
1.2.1 序列拼接
1.2.2 功能注释及功能分类
1.2.3 序列提交 GenBank 数据库
1.2.4 标记开发
1.2.5 抗病相关序列分析
2 结果与分析
2.1 有效 EST 序列获得
2.2 EST 序列拼接分析
2.3 基因表达频率及高丰度表达基因分析
2.4 基因表达功能分析
2.5 EST 序列递交数据库
2.6 SNP 标记开发
2.7 SSR 标记开发
2.8 受黑斑病菌诱导杨树叶片组织中与植物抗病相关的基因分析
3 讨论
3.1 EST 序列冗余度及表达基因丰度
3.2 杨树黑斑病菌诱导叶片抗病相关基因表达
3.3 EST-SNP 及EST-SSR 标记开发
第四章 利用cDNA芯片检测杨树抗病与感病无性系叶片基因表达谱
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.2 主要仪器及试剂
1.3 cDNA 芯片克隆制备
1.4 总 RNA 抽提、纯化及质量检测
1.5 荧光探针的制备
1.6 芯片杂交与洗涤
1.7 数据分析
2 结果与分析
2.1 cDNA 克隆的 PCR 扩增
2.2 杂交检出率及相关性分析
2.3 差异基因表达分析
3 讨论
3.1 芯片结果与 EST 测序结果的一致性分析
3.2 谐调互作与非谐调互作中的应答先后分析
4 存在的问题及展望
参考文献
详细摘要
发布时间: 2005-12-30
参考文献
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- [2].基于转录组测序的光皮桦应拉木形成分子机制研究[D]. 黄华宏.浙江大学2012
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