早酥梨红皮芽变抑制消减cDNA文库构建及EST序列分析

早酥梨红皮芽变抑制消减cDNA文库构建及EST序列分析

论文摘要

红皮梨育种是国内外梨育种的一个主要目标。与梨果实红皮性状形成的相关基因的分离和鉴定是红皮梨分子育种的基础。本研究以特有的早酥梨红皮芽变及其母株为材料,利用抑制消减杂交(Suppression subtractive hybridization, SSH)技术构建消减cDNA文库,筛选差异表达克隆,进行序列测定,对差异表达基因进行鉴定和功能分析,主要研究结果如下:1.以早酥梨红皮芽变和母株果实为试验材料,以芽变果实为试验方(tester),早酥梨果实为驱动方(driver),利用抑制性消减杂交(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)技术构建了消减cDNA文库,从消减文库中挑取了1039个克隆,获得了960个阳性克隆,插入片段长度经PCR鉴定,主要分布于250-1000bp之间。2.去除污染、重复、低质量(﹤100 bp)的序列后,再进行序列测定,然后在GenBank中进行BLASTX分析比较,有314条特异的基因片段,其中203条(占64.7%)与数据库中已知功能基因有较高的同源性,49条(占15.6%)为功能未知基因,62条(占19.7%)比对没有同源性结果。推测这些没有任何同源性的基因可能是新的突变相关基因,或变异度较高的cDNA非编码区。已登录GenBank 212条ESTs,登录号为:HO774921-HO774955、HO840420-HO840592和HS573389-HS573392。3.经过初步分析这些ESTs的功能,主要涉及花青素合成相关的基因、信号转导、能量和代谢、转录因子、抗病防卫以及导致芽变的基因。就BLASTX对比同源性最高的基因的来源看,大部分来源于梨(Pyrus)、苹果属(Malus x domestica)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、烟草(Nicotiana tabacum)、玉米(Maize)、蓖麻(Ricinus communis)和葡萄(Vitis vinifera)等。4.获得3个与芽变相关的重要基因有:BEL1-like同源转录因子、逆转录转座子和核染色体重组亚基。5.获得与花青素合成相关的基因主要有:MYBR转录因子、bHLH转录因子、细胞色素P450家族基因、黄烷酮-3-羟化酶(F3H)基因、锌指蛋白、花青素-O-甲基转移酶和ARF的同源基因等。6.获得的抗性防卫的基因主要有:泛素蛋白连接酶、脱水素、热激蛋白、富含亮氨酸重复结构、半胱氨酸蛋白酶、多酚氧化酶、防卫素和诱导子等。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 果树芽变选种及其意义
  • 1.2 果树芽变选种现状
  • 1.3 梨芽变的变异性状及选育品种
  • 1.3.1 果型变异
  • 1.3.2 株型变异
  • 1.3.3 成熟期的变异
  • 1.3.4 抗性变异
  • 1.3.5 红皮突变
  • 1.4 关于花青素的研究现状
  • 1.4.1 花青素及其结构
  • 1.4.2 花青素的生理功能
  • 1.4.3 花青素合成途径中的影响因子
  • 1.4.4 花青素的合成途径和其相关的酶
  • 1.4.5 梨上花青素合成有关基因的克隆
  • 1.5 抑制消减杂交技术(suppression subtractive hybridization,SSH)
  • 1.6 本研究的目的和意义
  • 第二章 材料与方法
  • 2.1 试验材料
  • 2.1.1 梨果实材料
  • 2.1.2 主要试剂
  • 2.1.3 主要仪器
  • 2.1.4 常用培养基的配制
  • 2.2 试验方法
  • 2.2.1 样品采集
  • 2.2.2 总RNA 提取
  • 2.2.3 总RNA 的纯化
  • 2.2.4 mRNA 的分离
  • 2.2.5 cDNA 消减文库的构建
  • 2.3 序列分析和序列提交
  • 第三章 结果与分析
  • 3.1 梨果实总RNA 的质量
  • 3.2 消减杂交的结果
  • 3.3 PCR 产物的转化
  • 3.4 消减文库中插入片段大小的鉴定
  • 3.5 早酥红皮芽变相关基因EST 序列分析
  • 第四章 讨论
  • 4.1 早酥梨红皮芽变相关基因
  • 4.2 早酥梨红皮芽变花青素合成相关基因
  • 4.3 早酥梨红皮芽变抗性相关的基因
  • 4.4 早酥梨红皮芽变成熟相关的基因
  • 4.5 下一步研究方向
  • 第五章 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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