草珊瑚叶片全长cDNA文库构建及EST序列分析

目的构建草珊瑚Sarcandra glabra叶片全长c DNA文库,进一步发掘与草珊瑚代谢及抗逆相关的基因,为草珊瑚功能基因的发现提供实验基础。方法以草珊瑚的嫩叶为实验材料,利用SMART法(即Clontech公司SMARTer试剂盒)构建草珊瑚全长c DNA文库。利用ABI3730 DNA序列分析测序获得大量的EST序列,利用生物信息分析方法对EST序列进行功能注释。结果构建了草珊瑚叶片的全长c DNA文库,经过鉴定草珊瑚c DNA文库的文库滴度为1.14×107 cfu/m L,平均插入片段为1 000 bp。利用该文库测序了221个单克隆,共获得EST序列177条,拼接出151个单一序列;利用NCBI数据库进行同源比对分析,共有119条(79%)与已知基因有显著的同源性,进行GO功能注释,显示其表达术语涉及了细胞生长,信号转导,蛋白质合成、转录,抗逆反应以及能量代谢等。结论构建了符合要求的草珊瑚叶片全长c DNA文库,并对相关EST序列进行了生物信息学分析,为草珊瑚基因组学研究提供一定的参考。     

甘草根cDNA文库构建与分析

目的：构建甘草cDNA文库，为甘草功能基因的研究以及筛选、克隆与甘草次生代谢产物合成途径相关基因奠定基础。方法：以LiCl沉淀法提取根组织总RNA，置换合成法合成双链cDNA，末端补平，连接EcoR I并磷酸化，以pBlueScriptⅡ为载体并电转化感受态细胞E.coli DH10 β，测定文库的克隆数、重组率，PCR 测定插入片断大小。同时，对文库进行随机测序并在GenBank中进行同源性检索和功能预测。结果：经鉴定文库的库容量为1.15×10⁷，重组率为98.2％，插入片段在0.5～4.8 kb，平均片段长度大于1.0 kb；经随机测序，获得126条EST，BLAST分析表明，大多数EST与豆科植物以及拟南芥、水稻等植物基因序列具有较高的同源性，在86条已知功能基因中，主要为细胞代谢、抗逆性、生长抑制及休眠相关的基因，其余40条EST为未知功能基因。结论：构建的甘草根cDNA文库库容量大、重组率高且插入的cDNA片段较长，能够满足甘草功能基因的研究。     

牛樟芝菌丝体全长cDNA文库构建及EST序列分析

目的为了更好地挖掘牛樟芝Antrodiacinnamomea菌丝体三萜合成和代谢相关基因、筛选互作蛋白和牛樟芝指纹图谱分析,构建了牛樟芝菌丝体cDNA文库并分析其表达序列标签(EST)序列。方法以牛樟芝菌丝体为材料,采用Gateway法构建其cDNA文库,对部分EST序列进行生物信息学分析、功能注释和EST-SSR分析。结果成功构建了牛樟芝菌丝体cDNA文库,经鉴定文库重组率高达95%,文库滴度为6.1×106 cfu/mL,总克隆数为1.2×107 cfu,插入片段大小为300~2000 bp,平均长度达1000 bp。随机挑选单克隆进行测序获得65个有效EST序列,其中1个重叠群,64个单一序列,比对结果显示有45条序列有明确功能注释,18条为未知功能基因,GO功能注释结果表明序列涉及细胞组成、转运、催化活性、调控等功能。所有EST序列共含有271个SSR,牛樟芝核苷酸重复类型丰富,其中二核苷酸和三核苷酸重复基元占总重复基元的94.23%。结论初步明确牛樟芝菌丝体cDNA文库及其EST序列相关生物信息,为牛樟芝菌丝体基因组学研究奠定理论基础。     

连作地黄cDNA消减文库的构建及分析

目的:通过构建连作地黄cDNA消减文库,探讨地黄连作障碍的分子机制.方法:利用抑制性消减杂交(SSH)技术构建连作地黄的正反消减文库,通过蓝白斑筛选、PCR的方法鉴定出阳性克隆,并对其进行测序和生物信息学分析.结果:连作地黄cDNA消减文库构建成功,正向和反向消减文库均筛选了300个阳性克隆.测序结果表明:正库、反库分别获得232条、214条特异的EST序列;经NCBI数据库分析,正库、反库中分别有200,195条EST序列的基因具有蛋白功能注释;COG基因功能预测结果表明,正库、反库中分别有60,61条EST序列具有相应的的基因功能分类,涉及21个代谢途径.结论:差异表达基因的功能注释表明,连作对地黄体内的基因表达具有深刻的影响.本研究筛选地黄响应连作的关键基因,为揭示地黄连作障碍的分子机制奠定了基础.     

肺癌脾虚痰湿型肿瘤相关证候差异表达基因的筛选与鉴定

目的：构建脾虚痰湿型肺癌肿瘤相关消减cDNA文库,以寻找脾虚痰湿型肺癌证候特异基因。方法：以原发性肺癌脾虚痰湿型的患者肿瘤组织及瘤旁正常组织为材料,分离Poly（A）RNA,反转录合成单链及双链cDNA,经Rsa I酶切,将肿瘤组织cDNA分成两组,分别与两种不同的接头连接,再与正常肺组织cDNA进行两次消减杂交和两次抑制性PCR扩增,将第两次PCR产物与pGEM-T载体连接,转化大肠杆菌DH5α感受态细胞进行文库扩增,构建了消减cDNA文库,同法建立反向消减cDNA文库。对经反向斑点杂交验证,从cDNA文库中随机挑选的200个含差异片段的克隆,碱裂解法提取DNA,从克隆5’端进行单向测序。EST测序序列行生物信息学分析,所有基因聚类用BLASTX（E values〈10-5）和BLASTN（E values〈10-10）搜索GenBank的非冗余核酸序列数据库及蛋白质库予以注释。结果：经文库扩增,随机挑选克隆进行PCR鉴定,插入片段主要分布在250～1000bp之间,并以反向斑点杂交法进一步验证其阳性克隆,最终获得251个阳性克隆,其中正向消减文库获得165个阳性克隆,反向消减文库获得86个阳性克隆。测序发现了正向消减文库差异基因22个,反向消减文库差异基因6个。结论：成功构建脾虚痰湿型肺癌肿瘤相关消减cDNA文库,发现了那些有明确生物学功能的证候相关基因,其基因表达及分布特征初步反映了肺癌脾虚痰湿型在分子层面的证候特点。     

红花单功能反馈抑制敏感型CtAK1基因克隆、序列分析及表达载体构建

目的分离红花天冬氨酸代谢途径关键酶天冬氨酸激酶(AK)基因的全长cDNA序列,进行植物超表达载体构建。方法根据红花种了转录组文库注释和qRT-PCR鉴定的AK基因核心片段及表达分析数据,采用RACE技术获得红花AK(CtAK)基因的全长cDNA,利用DNA重组技术构建植物超表达载体。结果生物信息学分析表明,CtAK基因全长1 703bp,ORF区为1 626 bp,编码541个氨基酸残基,功能结构域分析推测,该基因可能为单功能反馈抑制敏感植物AK1。通过DNA重组技术成功构建以35 S为启动子和Bar抗性基因并含有叶绿体转运肽的pCAMBIA3301-CTP-AK1植物超表达载体。结论获得CtAK1基因的编码序列并构建植物超表达载体,为进一步研究其生物学功能及其在红花氨基酸代谢调控中的作用机制奠定基础。     

一个新的丹参3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶3基因的克隆及其表达分析

目的:对丹参3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3methylglutary CoA reductase,HMGR3)基因的cDNA克隆并进行序列分析。方法:利用丹参转录组文库克隆一种新的丹参次生代谢途径上的功能基因;利用BLAST进行序列比对,ORF Finder寻找开放阅读框,Clustal W比对丹参中已有的3条HMGR的氨基酸序列,构建系统进化树,QRT-PCR检测丹参HMGR3基因在根、茎、叶中的mRNA水平,并检测Ag+诱导子诱导后丹参毛状根中该基因的转录水平。结果:克隆得到一个新的丹参HMGR3基因,该基因ORF全长1 692 bp,编码563个氨基酸,具有HMGR基因家族的特征序列,与SmHMGR1和SmH-MGR2分别具有75.04%,80.64%的同源性,QRT-PCR分析表明该基因在丹参根茎叶中均有表达,在叶中表达量最高,Ag+诱导24 h时mRNA水平达到最高值。结论:首次克隆得到了1条新的丹参HMGR家族基因SmHMGR3,这一结果为进一步研究丹参次生代谢途径提供了新的思路和靶点。     

狼疮性肾炎肾阴虚证cDNA消减文库的构建

目的:采用抑制性消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)技术构建汉族人狼疮性肾炎(LupusNephritis LN)肾阴虚证cDNA消减文库。方法:选择汉族人LN且中医辨证为肾阴虚证的患者以及正常人作为其对照组,进行正向和消减杂交。采用Trizol一步法提取总RNA,用SMART(Switch Mechanism At 5 end of RNA Template)技术逆转录并扩增总cDNA,用RsaI酶切基因组cDNA成大小不等的片段,分别与两种不同的接头连接,进行两次消减杂交及两次抑制性PCR,将PCR产物与U载体连接,经蓝白斑筛选后,再用PCR方法插入片段筛选出阳性重组质粒,构建LN肾阴虚证消减文库。结果:用SSH方法筛选出了LN肾阴虚证的差异cDNA片段,得到了450个白色克隆,再经PCR方法快速筛选出阳性重组质粒,从而成功地构建了LN肾阴虚证的cDNA消减文库。结论:SSH技术能够快速有效地分离差异cDNA片段以构建LN肾阴虚证cDNA消减文库,为进一步筛选和克隆LN肾阴虚证相关基因奠定了基础。     

菌根真菌诱导的铁皮石斛根差减cDNA文库构建

 目的 构建菌根真菌共生诱导的铁皮石斛根的差减cDNA文库,从中筛选出差异表达基因。方法 采用SMARTer PCR cDNA合成方法直接以总RNA为模板合成并富集稀少cDNA,再利用抑制消减杂交（SSH）方法构建受菌根真菌共生诱导铁皮石斛根的差减cDNA文库。结果 成功构建了受菌根真菌诱导铁皮石斛根的差减cDNA文库,共获得1 975个阳性克隆。经检测,90%以上克隆能扩增出有效产物,其插入片段大小在150~1 000 bp之间。随机挑取了20个克隆菌液测序并进行了比对分析,大部分为植物应对环境胁迫防御性基因。结论 该技术体系所构建的差减cDNA文库质量较好,操作方便,尤其适用于珍稀濒危的植物材料。     

广西莪术全长转录组测序及生物信息学分析

目的:获取广西莪术的全长转录组信息,了解其转录组的整体水平,挖掘姜黄素类生物合成通路基因。方法:利用Pacbio Sequel测序平台对广西莪术根、茎、叶、花4个部位的混合样品进行全长转录组测序,结合生物信息学等方法进行功能注释、代谢通路分析、简单序列重复(SSR)分析。结果:共获得原始数据14.47 Gb,经纠错、过滤、去冗余得到高质量一致性序列151218条。对所有转录本在非冗余蛋白(NR)、核苷酸序列(NT)、基因本体(GO)、真核生物相邻类的聚簇(KOG)、蛋白家族(Pfam)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)和SwissProt七大功能数据库进行注释及分类,结果有128414个基因被注释,占比84.92%。共有325个基因参与姜黄素的生物合成,编码4-香豆酸-辅酶A连接酶、苯丙氨酸解氨酶、姜黄素合成酶、二酮-辅酶A合成酶、肉桂酸-4-羟化酶和咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶6个关键酶。MISA分析共发现32459个SSR位点,以单核苷酸重复数量最多,占全部重复类型的38.63%;1~3个核苷酸重复序列占主导位置,占总SSR位点的93.58%。结论:在高通量全长转录组水平对广西莪术进行研究,对姜黄素合成相关基因进行了挖掘,为后续阐明广西莪术姜黄素生物合成分子机制提供依据,为进一步研究广西莪术的分子标记和优良基因挖掘提供数据基础。     

药用植物青葙全长转录组测序分析

目的:构建药用植物青葙全长转录组,旨在为青葙功能基因组学研究提供遗传信息。方法:基于PacBio Sequel平台对青葙的根、茎、叶、花、果5个部位的混合样本进行高通量测序,对原始数据进行校正、筛选、聚类、去冗余、过滤、功能注释和结构分析,获得青葙全长转录组数据。结果:经质量控制后获得高质量测序reads数据量为13.46 Gb,拼接去冗余后获得155300条循环一致性序列(CCS),研究共获得521928个高质量isoforms和210189个转录本。利用非冗余蛋白(NR)、核苷酸序列(NT)、SwissProt、京都基因与基因组百科全书(KEGG)、真核生物相邻类的聚簇(KOG)、蛋白家族(Pfam)、基因本体(GO)7个数据库进行全长序列的功能注释,结果显示共有158562个转录本被成功注释。GO注释结果显示,转录本共富集在包含生物学过程、细胞组成和分子功能三大类的47个条目中。KEGG分析显示,转录本注释到代谢通路中的基因较多,其次是基因信息过程。基因结构分析结显示,共得到8350条蛋白质编码序列(CDS)、88574条lncRNA、45535个简单序列重复(SSRs),其中单核苷酸重复的占比最大,为52.94%,此外预测得到57类转录因子,如常见的MADS、WRKY、AP2-EREBP、bHLH等类型。结论:获得了青葙的全长转录组数据,为该植物后续分子功能研究提供了遗传信息和基础数据。     

滇重楼糖基转移酶基因的克隆和原核表达

目的:克隆滇重楼皂苷类成分生物合成途径中关键酶糖基转移酶基因(PpUGT1,PpUGT7),并对其进行生物信息学分析、相对表达量分析和原核表达.方法:试剂盒法提取滇重楼RNA并反转录,根据滇重楼转录组数据设计特异性引物,克隆基因全长,使用软件对其进行生物信息学分析,利用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time P...     

吉林双阳梅花鹿核蛋白体蛋白L27 cDNA的克隆

目的 为了开发我国珍稀动物——吉林双阳梅花鹿的基因资源，在分子水平上揭示鹿药材的药理作用。方法 构建了梅花鹿脾脏细胞cDNA质粒文库，克隆了一些看家基因并进行了序列分析。结果 其中的一个序列在核酸及推导的氨基酸序列水平上与编码人、犬、大鼠、小鼠核蛋白体蛋白L27(ribosomal protein L27)cDNA序列和对应的氨基酸序列高度同源，并具有完整的开放阅读框架(ORF)。结论 发现了双阳梅花鹿核蛋白体蛋白L27全长cDNA序列，此序列已经在(Genbank中登录，登录号为：AF373231。