白樺雌雄花差異表達基因的篩選及表達分析.pdf

1、白樺(Betula platyphylla)是中國東北地區(qū)的主要樹種之一,因為有著諸多優(yōu)點和經(jīng)濟價值,被列為我國“八五”期間攻關樹種,對它的研究迅速展開,并取得了很好的效果,但對于白樺的研究仍不是很深入,特別是在其開花發(fā)育機理上還停留在起步階段。為了更好的了解白樺成花的機理,本研究利用抑制性消減雜技術(suppressionsubtractive hybridization,SSH)構建了白樺雌雄花正反兩個消減文庫,對差異顯示的基因片段

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

3、p。其中高質量的ESTs668條。組裝拼接后,共256條有意義的序列。
　　 2.應用BLAST軟件將消減文庫篩選到的特異基因ESTs片段序列與GenBank中序列進行同源性比對,同時運用KEGG代謝途徑數(shù)據(jù)庫和COG功能分類對序列進行了初步的生物信息學分析。將所得ESTs按照生物學功能分類可分為:翻譯,核糖體的結構和生物合成;糖運輸與代謝;翻譯后修飾,蛋白質變構,分子伴侶;氨基酸的運輸和代謝;脂代謝和運輸;能量產生與代謝;信號

4、轉導與代謝;次生代謝產物生物合成,運輸和代謝;輔酶運輸與代謝;轉錄;染色質結構和動態(tài);細胞骨架;無機離子轉運與代謝;復制重組和修復,細胞周期調控,細胞分裂,染色體分裂;細胞壁/膜的生物合成16個大類。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、細胞色素P450、植物類受體蛋白激酶和衰老相關基因等。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行。
　　 4.挑選4個差異表達的基因在不同器官進行Realtime-PCR的檢測。結果顯示RBC基因在雌花中的表達量要明顯高

6、于在雄花中的表達量。在葉片中的表達量要大于雌花中的表達量。SAMS基因在這一段時期的雌雄花的發(fā)育中的表達沒有顯著的差別,總的來說在雌花中表達稍高一些,但并沒有達到顯著水平。SAMS在葉片中的表達,前期明顯少于在雌花中的表達,隨后表達量逐漸上升,中后期基本于雌花持平。POD1和POD2基因在雄花中的表達要明顯高于在雌花中的表達。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)出各自的特點和變化趨勢。在葉片中,POD1在前期的表達量