免费文献传递   相关文献

Construction of differently expressed cDNA library of alfalfa by using suppression subtractive hybridization under the high temperature

高温胁迫下紫花苜蓿抑制消减文库的构建



全 文 :书高温胁迫下紫花苜蓿抑制消减文库的构建
韩明鹏1,王彦华2,高永革2,张晓霞2,苏芳蕊3,许红1,王成章1
(1.河南农业大学牧医工程学院,河南 郑州450002;2.河南省饲草饲料站,河南 郑州450008;
3.河南农业大学信息与管理科学学院,河南 郑州450002)
摘要:为分离和获得紫花苜蓿高温胁迫诱导相关基因片段的EST序列。以秋眠6级的紫花苜蓿品种(ABI700)为
材料,以45℃高温胁迫下的紫花苜蓿幼嫩茎叶cDNA为试验方(tester),以正常生长(22℃)的紫花苜蓿幼嫩茎叶
cDNA为驱动方(driver),利用抑制性消减杂交技术(suppressionsubtractivehybridization,SSH)构建了高温胁迫
下紫花苜蓿幼嫩茎叶的正向抑制消减文库。从消减文库中随机挑取120个阳性克隆,进行菌液PCR鉴定。结果显
示,消减文库的滴度为4230pfu/mL,重组率为97.8%,插入片段大小主要集中在300~750bp。本研究为紫花苜
蓿抗热基因克隆和系统研究高温胁迫下紫花苜蓿基因的表达奠定了一定的理论基础。
关键词:紫花苜蓿;抑制消减杂交;高温胁迫
中图分类号:Q943.1;S541+.103  文献标识码:A  文章编号:10045759(2011)05012607
  紫花苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)是在世界范围内栽培历史最悠久、面积最广泛的豆科牧草,堪称“牧草之王”[1]。
紫花苜蓿具有产草量高、富含蛋白质、生物固氮能力强和适应性广的特性,对我国畜牧业的发展、食品安全等具有
重大作用。但随着人类活动的增加,全球气温逐年上升,高温热害变得非常突出,严重抑制植物特别是紫花苜蓿
的生长发育,影响到紫花苜蓿的产量和品质[2,3]。高温能使紫花苜蓿植株生长缓慢、枯萎甚至死亡,病虫害增多,
产量和品质下降,是限制其推广利用的重要环境因子之一。目前高温对紫花苜蓿的研究方面主要集中在高温对
紫花苜蓿生产性能的影响、紫花苜蓿适应高温胁迫的机制及其耐热性评价指标的选择和可靠性评价的方法等方
面[47],而针对在分子水平寻找紫花苜蓿耐热基因的研究还未有报道。
耐热性是目前抗性研究中的一个重要方面,但耐热性是一个非常复杂的性状,长期以来人们对紫花苜蓿耐热
性的了解主要来自于生理学的研究,如有机溶质的积累和热诱导蛋白的产生等[810]。随着分子生物技术的发展,
人们对耐热性的了解逐渐深入到分子水平。由于植物的高温胁迫反应是一个多基因参与的系统调控过程,尽管
传统的研究方法已取得一些成果,但是要想从根本上阐明高温胁迫机制尚有很大差距。这就需要在全基因组水
平上对其进行整合性研究。随着生物技术、基因组学和生物信息学的发展,目前已出现了一系列大规模分离差异
表达基因的方法。
抑制性消减杂交技术(SSH)是由Diatchenko等[11]于1996年以mRNA差异显示技术为基础建立起来的筛
选未知差异基因的新技术。采用该技术在较短时间内即可获得差异表达基因的cDNA片段,可使低丰度的mR
NA得以高于1000倍以上的富集,从而使某些低丰度表达的 mRNA有望被检出[12]。近年来SSH技术在植物
抗逆性研究上展现了良好的应用前景。刘春燕等[13]构建了大豆花叶病毒胁迫诱导的消减文库并对其进行了初
步分析,研究了花叶病毒胁迫下大豆基因的表达调控。夏卓盛等[14]以铝离子胁迫的紫花苜蓿幼根为材料,构建
了紫花苜蓿铝胁迫的抑制消减文库,研究了铝胁迫下的基因差异表达。Jin等[15]以盐胁迫的紫花苜蓿10日龄幼
苗为材料,构建了紫花苜蓿盐胁迫的抑制消减杂交文库,对文库及其部分耐盐基因进行了分析。而SSH文库在
紫花苜蓿抗热性研究方面的报道很少。
本研究以秋眠6级的紫花苜蓿ABI700为材料,采用抑制性消减杂交技术构建了高温胁迫下紫花苜蓿幼嫩
茎叶的正向抑制消减cDNA文库,旨在为紫花苜蓿耐热机制研究和耐热相关基因的克隆提供理论依据。
126-132
2011年10月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第20卷 第5期
Vol.20,No.5
 收稿日期:20110106;改回日期:20110414
基金项目:现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS35)和国家‘十二五’科技支撑计划项目(2011BAD17B04)资助。
作者简介:韩明鹏(1986),男,河南南阳人,硕士。Email:mingpeng999@163.com
通讯作者。Email:wangchengzhang@263.net
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料 本试验以秋眠6级的紫花苜蓿(ABI700)为材料,产地为美国,以45℃高温处理过的幼嫩茎
叶为处理组(tester),以同一植株正常条件(22℃)下生长的幼嫩茎叶为对照组(driver)。整个试验于2010年5月
-2010年10月在中国农业科学院棉花研究所(安阳)重点实验室进行。
1.1.2 菌株及载体 大肠杆菌(犈狊犮犺犲狉犻犮犺犻犪犮狅犾犻)菌株DH5α电转化感受态细胞(犈.犮狅犾犻ElectroCelDH5α)、
pMD18TVector[(抗性标记为氨苄青霉素(Amp)],购自TaKaRa公司。
1.1.3 试剂和酶 总RNA提取试剂盒RNAiSoPlus、mRNA纯化试剂盒OligotexTMdT30<Super>mRNA
PurificationKit、DNA片段纯化试剂盒TaKaRaDNAFragmentPurificationKitVer.2.0、TaqDNA聚合酶均
购自TaKaRa公司;抑制消减杂交试剂盒PCRSelectTMcDNASubtractionKit和聚合酶AdvantagecDNAPoly
meraseMix购自Clontech公司;其他生化试剂为国产分析纯。
1.2 方法
1.2.1 总RNA的提取和mRNA的分离纯化 紫花苜蓿幼嫩茎叶总RNA的提取采用宝生物公司(TaKaRa)的
RNAisoPlus试剂,经紫外分光光度计测定后,置于-70℃冰箱保存。mRNA 的分离纯化使用宝生物公司
(TaKaRa)的mRNA纯化试剂盒 OligotexTMdT30<Super>mRNAPurificationKit,按照试剂盒说明书纯化
mRNA,并用紫外分光光度计检测其浓度,立即进行下一步实验。
1.2.2 抑制消减杂交(SSH) 具体实验步骤按照Clontech公司(美国)的PCRSelectTMcDNASubtractionKit
的方法进行。以45℃高温胁迫下的紫花苜蓿幼嫩茎叶为试验方(tester),以正常条件下(22℃)生长的紫花苜蓿
幼嫩茎叶为驱动方(driver),把从总RNA中分离纯化的tester和driver组的 mRNA分别逆转录成双链cDNA,
然后用四碱基序列的限制性内切酶RsaI将其充分酶切。酶切产物用常规的酚、氯仿和异戊醇纯化。将酶切过
的testercDNA平均分成2份,在T4DNA连接酶的作用下分别与接头1和2R连接,16℃连接过夜,制成tester
1cDNA和tester2RcDNA,并进行接头连接效率的分析。对已经加上接头1和2R的testercDNA分别与过量
的未加接头的drivercDNA进行第1次消减杂交,杂交条件为98℃1.5min,68℃8h。之后,再加入新鲜变性的
drivercDNA于第1次杂交的2组产物中,68℃杂交过夜,结束后加入200μL无菌水进行稀释,混匀,68℃温浴7
min。杂交稀释后,根据接头1和2R外侧序列设计的PCR(聚合酶链式反应)引物1对消减杂交产物进行第1次
PCR扩增;第1次PCR扩增产物用无菌水稀释10倍,再用巢式PCR引物Nestedprimer1和Nestedprimer2R
进行第2次PCR扩增。具体接头和引物序列见产品使用说明书。
1.2.3 cDNA消减文库的构建 第2次PCR产物经TaKaRaDNAFragmentPurificationKitVer.2.0纯化后,
取4μL与pMD18TVector克隆载体连接,16℃连接过夜,经乙醇沉淀后,取2μL加入电转化感受态细胞
(犈.犮狅犾犻ElectroCelDH5α)中,混合液注入于冰水中预冷的0.1cm电击杯(BioRad)中。1.5kV电压、200Ω
电阻冲击后,向电击杯中迅速加入1mL预冷的LB培养基。将菌液置于离心管中37℃振荡培养1h(180
r/min)。取100μL涂于含有氨苄青霉素的LB/Xgal/IPTG的固体平板上,37℃培养过夜,放入4℃冰箱1h充
分显色。培养皿上可见蓝白分明的菌落。剩余培养液加入甘油,液氮速冻后,-70℃保存。
1.2.4 PCR鉴定重组子 随机挑取120个白色单菌落,接种于含1mLLB液体培养基(含氨苄青霉素)的离心
管中,37℃轻摇6~8h。直接取1μL菌液作为PCR模板,以Nestedprimer1和Nestedprimer2R作为引物,
PCR扩增插入片段。10μL的反应体系:模板1μL、Nestedprimer1(10μmol/L)0.8μL、Nestedprimer2R(10
μmol/L)0.8μL、dNTP(2.5mmol/Leach)0.8μL、10×PCRbuffer1μL、Taq酶0.3μL,补无菌水至总体积为
10μL。反应程序:94℃10min;94℃30s,66℃30s,72℃90s,30个循环;72℃5min。PCR产物琼脂糖凝胶电
泳检测。将单克隆菌液加入无菌甘油至终浓度15%,用液氮速冻后,置于-70℃冰箱长期保存。
2 结果与分析
2.1 总RNA的提取和mRNA的分离纯化
总RNA经1%琼脂糖凝胶电泳检测,其28S和18SRNA带型清晰可见,且比例适当(图1)。紫外分光光度
721第20卷第5期 草业学报2011年
计检测其OD260/280在1.9~2.0,表明总RNA质量好,
图1 紫花苜蓿幼嫩茎叶总犚犖犃及犿犚犖犃
犉犻犵.1 犜狅狋犪犾犚犖犃犪狀犱犿犚犖犃犳狉狅犿狋犲狀犱犲狉
狊狋犲犿狊犪狀犱犾犲犪狏犲狊狅犳犪犾犳犪犾犳犪
   M:DNA分子量标记DL2000;1:驱动方总RNA;2:试验方总RNA;
3:驱动方 mRNA;4:试验方 mRNA。M:DNADL2000;1:drivertotal
RNA;2:testertotalRNA;3:drivermRNA;4:testermRNA.
图2 紫花苜蓿反转录犮犇犖犃犚狊犪犐未酶切与酶切
犉犻犵.2 犚犲狏犲狉狊犲狋狉犪狀狊犮狉犻狆狋犻狅狀犮犇犖犃狅犳犪犾犳犪犾犳犪犪犳狋犲狉
犚狊犪犐犱犻犵犲狊狋犻狅狀犪狀犱狀狅狋犚狊犪犐犱犻犵犲狊狋犻狅狀
   M:DNA分子量标记 DL2000;1,3,5:未经过 RsaI酶切的驱动方
cDNA、试验方cDNA、对照RNAcDNA;2,4,6:经过酶切的驱动方cD
NA、试验方cDNA、对照RNAcDNA。M:DNAladderDL2000;1,3,5:
drivercDNA,testercDNAandcontrolRNAcDNAafternotRsaIdi
gestion;2,4,6:drivercDNA,testercDNAandcontrolRNAcDNAaf
terRsaIdigestion.
纯度高,满足文库构建的要求。总RNA经纯化试剂
盒纯化后,经1%琼脂糖凝胶电泳检测,可见其带型呈
弥散状(图1),紫外分光光度计检测其OD260/280≈2.0,
表明纯化后的mRNA质量好,纯度高,满足文库构建
的要求。
2.2 cDNA合成以及cDNA酶切效果分析
mRNA反转录为双链cDNA后用限制性四碱基
内切酶RsaI酶切,经1%的琼脂糖凝胶电泳分析反转
录及酶切效果。结果表明(图2),反转录后的双链
cDNA片段大部分集中在1000~3000bp,符合实验
的要求。酶切后的片段明显较未经酶切片段减小,说
明酶切比较完全,可以用于下一步实验。
2.3 接头连接效率检测
dscDNA与接头连接效率的高低是决定抑制性消
减杂交成败非常关键的一步。利用紫花苜蓿管家基因
Actin的3′端(GCCGACCTCGTCATACTGGT)和5′
端(TCTTTTGGATTGGGCTTCGT)特异引物(产物
83bp)以及试剂盒所带的3′端特异引物与PCRPrim
er1(产物)对2组分别连接有 Adaptor1(接头1)和
Adaptor2R(接头2R)的testercDNA进行PCR扩
增,产物用2.0%琼脂糖凝胶电泳鉴定。结果显示(图
3),管家基因的3′端特异引物与接头的外侧引物
Primer1组合的扩增片段(连接接头的PCR产物)大
于管家基因3′端、5′端特异引物组合的扩增片段,与预
期结果一致,灰度分析表明2组dscDNA接头连接效
率均在50%以上,接头已经成功的连接。
2.3 消减杂交效率的检测
以蒺藜状苜蓿的管家基因αtubulin为依据,设计
引物进行消减杂交效率的检测。引物序列为:3′(CA
CATTGCAAGCCGGTATGT)和 5′(ACCGGTCT
CACTGAAGAASG)。同时,以未经抑制性消减杂交
的cDNATlc(在制备testercDNA连接2种接头时,
将刚加好样还没有进行连接反应的连接有Adaptor1
和Adaptor2R的testercDNA各取2μL混合,然后
进行连接反应即可)作为对照进行PCR。PCR反应条
件为:94℃预变性2min,然后94℃30s,55℃30s,72℃1min扩增,并分别在第18,23,28和33循环处各取5
μL进行电泳,检测消减杂交效率。结果如图4所示,未消减产物中看家基因147bp片段在第28循环时出现,而
消减产物中看家基因147bp片段未出现。由此可见,消减产物中看家基因表达丰度已大大下降,消减杂交已有
效完成。
2.4 消减PCR结果
第1次和第2次PCR扩增结束后,分别取tester消减、tester未消减、对照RNA消减、对照RNA未消减、
821 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.5
PCR阳性对照产物6μL并排进行电泳检测。消减杂
图3 接头连接效率检测
犉犻犵.3 犇犲狋犲犮狋犻狅狀狅犳犾犻犵犪狋犻狅狀犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔狅犳犪犱犪狆狅狉
   M:DNA分子量标记DL2000;1,2:以tester11(与接头1连接)作模
板PCR的产物;3,4:以tester12(与接头2R连接)作模板PCR的产
物;1,3:以PCR引物1和看家基因3′引物;2,4:以看家基因3′和5′
引物PCR的产物。M:DNAladderDL2000;1,2:PCRproductsusing
tester11(Adaptor1ligated)asthetemplate;3,4:PCRproductsusing
tester12(Adaptor2Rligated)asthetemplate;1,3:PCRproductsu
singhousekeepergene3′primerandPCRprimer1;2,4:PCRproducts
usinghousekeeper3′and5′primers.
图4 消减杂交效率检测
犉犻犵.4 犘犆犚犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳狊狌犫狋狉犪犮狋犻狅狀犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔
   M:DNA分子量标记DL2000;1~8:αtubulin的PCR扩增产物,其
中1~4为消减cDNA的扩增产物,5~8为未消减cDNA的扩增产物;
1,5:18个循环;2,6:23个循环;3,7:28个循环;4,8:33个循环。M:
DNAladderDL2000;1~8:PCRproductsofαtubulin,subtractedcD
NA(1~4),unsubtractedcDNA(5~8);1,5:18cycles;2,6:23cycles;
3,7:28cycles;4,8:33cycles.
交第1次PCR结果(图5)显示,第1次PCR扩增的电
泳带较弱,经抑制消减杂交后扩增出的cDNA片段大
小介于250~1000bp,而未经抑制消减杂交处理扩增
出的cDNA片段大小介于100~2000bp,并且经过消
减杂交后扩增出的PCR产物亮度明显弱于未经过消
减杂交的PCR产物,这也说明消减杂交有效的完成。
消减杂交第2次PCR结果(图6)显示,经过2轮消减
杂交和2轮PCR后,消减杂交后扩增出的PCR产物
亮度和未经过消减杂交的PCR产物相当,tester中的
差异表达基因得到有效地富集和扩增,这也说明消减
杂交是成功的。
2.5 消减文库中插入片段的PCR鉴定
经过2次选择性PCR富集的消减产物第2次
PCR 产物纯化后与 pMD18T 进行连接,转化到
DH5α电转化感受态细胞(犈.犮狅犾犻ElectroCel)中培
养扩增,得到消减文库。对阳性克隆进行菌液PCR鉴
定插入片段,引物采用第2次PCR时的巢式引物1和
2R。PCR产物经2%琼脂糖凝胶电泳检测(图7)显
示,文库克隆的重组率为99%,片段大小集中分布于
250~750bp。
2.6 cDNA文库的滴度和重组率测定
从cDNA文库中取50μL,涂于含IPTG和Xgal
的平板上,培养过夜后,计算菌斑个数,按下式计算
cDNA文库的滴度。分别计数蓝斑和白斑的个数,计
算重组率。结果表明,文库滴度为4230pfu/mL;重
组率为97.8%。
2.7 BlastX分析及功能的预测
随机挑取120个白色菌落进行PCR鉴定,其中的
阳性克隆送至北京华大基因公司进行测序。将测得的
序列去除引物、接头和载体序列,提交到 NCBI(ht
tp://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)进行序列比
对,部分比对结果如表1。
3 讨论
Diatchenko等[11]于1996年建立了一种应用PCR
方法的抑制消减杂交技术。抑制消减杂交技术利用了
消减杂交技术、限制性内切酶与抑制性PCR相结合的
方法,经过2次杂交和2次PCR,以富集和获得目标
片段,具有以下优点:1)假阳性率被大大降低,可获得较多的特异性表达产物,阳性率达94%[16];2)具有高敏感
性,均等化富集目标片段,避免了表达序列标签(expressedsequencetag,EST)分析中高丰度基因重复测序的缺
点,使得低丰度mRNA也能被检测到[17]。因此SSH技术被广泛应用于植物差异表达基因的分离[1821]。
921第20卷第5期 草业学报2011年
图5 消减产物第1次犘犆犚
犉犻犵.5 犜犺犲犳犻狉狊狋犘犆犚狆狉狅犱狌犮狋狊狅犳狊狌犫狋狉犪犮狋犲犱
图6 消减产物第2次犘犆犚
犉犻犵.6 犜犺犲狊犲犮狅狀犱犘犆犚狆狉狅犱狌犮狋狊狅犳狊狌犫狋狉犪犮狋犲犱
 M:DNA分子量标记DL2000;1:消减杂交cDNA的PCR产物;2:未消减杂交cDNA的PCR产物;3:对照消减杂交cDNA的PCR产物;4:对照未
消减杂交cDNA的PCR产物;5:阳性对照。M:DNAladderDL2000;1:PCRproductsofsubtractedcDNA;2:PCRproductsofunsubtractedcDNA;
3:PCRproductsofcontrolsubtractedcDNA;4:PCRproductsofcontrolunsubtractedcDNA;5:PCRpositivecontrol.
图7 犘犆犚检测消减犮犇犖犃文库克隆插入片段
犉犻犵.7 犐犱犲狀狋犻犳犻犮犪狋犻狅狀狅犳狋犺犲犻狀狊犲狉狋犲犱犮犇犖犃犳狉犪犵犿犲狀狋狊犻狀狊狌犫狋狉犪犮狋犻狏犲犮犇犖犃犾犻犫狉犪狉狔犫狔犘犆犚
 M:DNA分子量标记DL2000;1~29:消减cDNA文库中随机挑选的29个阳性克隆菌液PCR检测插入片段大小。M:DNAladderDL2000;1~
29:the29randomlypickedpositiveclonesfromthesubtractivecDNAlibrary.
表1 犛犛犎犮犇犖犃文库的犅犾犪狊狋犡分析及其功能蛋白的预测
犜犪犫犾犲1 犅犾犪狊狋犡犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳犛犛犎犮犇犖犃犾犻犫狉犪狉狔犪狀犱狋犺犲狆狉犲犱犻犮狋犻狅狀狅犳犳狌狀犮狋犻狅狀犪犾狆狉狅狋犲犻狀狊
克隆编号
Clone
No.
长度
Sequence
length(bp)
同源基因功能注释
Homologousgenefunctionalannotation
E值
Evalues
同源性
Identity
同源物种
Identityspecies
MP138 170 叶绿素a/b结合蛋白CP24前体Chlorophyla/bbindingproteinCP24precursor1e79 168/170 蒺藜苜蓿犕.狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
MP94 167 MADSbox转录因子SrMADS1MADSboxtranscriptionfactorSrMADS1 5e54 131/137 蒺藜苜蓿犕.狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
MP9 174 DeadboxRNA解旋酶 DeadboxATPdependentRNAhelicase 2e59 142/149 蒺藜苜蓿犕.狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
MP70 356 叶绿体小热激蛋白Chloroplastsmalheatshockprotein 3e119 262/274 蒺藜苜蓿犕.狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
MP62 163 叶绿体脱镁叶绿酸加氧酶Chloroplastpheophorbideaoxygenase 5e44 102/103 蒺藜苜蓿犕.狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
MP125 422 假定反转录转座子蛋白 Retrotransposonprotein,putative 4e79 176/182 蒺藜苜蓿犕.狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
MP35 358 核酸结合蛋白 Nucleicacidbindingprotein 1e178 353/358 蒺藜苜蓿犕.狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
MP19 220 热激蛋白70Heatshockprotein70 7e99 213/220 蒺藜苜蓿犕.狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
MP6 411 叶绿体小热激蛋白Chloroplastsmalheatshockprotein 0.0 393/412 蒺藜苜蓿犕.狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
MP8 289 热激蛋白26Heatshockprotein26 2e51 116/117 蒺藜苜蓿犕.狋狉狌狀犮犪狋狌犾犪
MP106 473 热激蛋白18.1Heatshockprotein18.1 0.0 398/402 紫花苜蓿犕.狊犪狋犻狏犪
031 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.5
  本研究首次建立了紫花苜蓿高温胁迫下差异表达基因的抑制消减cDNA文库,对SSH文库的各个关键步
骤如:总RNA及mRNA质量、RasI的酶切效果、接头的连接效率、消减效率和转化效率等的检测显示,消减文
库有较高的质量。构建一个好的差异表达cDNA文库对起始mRNA的完整性和纯度要求非常高。本试验的结
果表明,试验获得的总RNA含量高,完整性好,紫外分光光度计检测其OD260/280在1.9~2.0。mRNA的完整度
和纯度也达到了文库构建的要求,紫外分光光度计检测其OD260/280≈2.0。本试验抑制消减杂交试验中,从反转
录合成cDNA及RasI酶切的检测、加接头后的接头连接效率到消减cDNA片段的消减效率分析,都随时监控着
各个试验环节,保证最终获得高质量的差异表达cDNA文库。利用T/A克隆技术,将特异性扩增的PCR产物直
接与T载体进行连接,文库的构建采用DH5α电转化感受态细胞,大大提高了文库的转化效率。扩增文库后,经
过初步蓝白班筛选120个阳性克隆,菌落PCR扩增电泳图谱检测,文库滴度为4230pfu/mL,文库克隆的重组率
为97.8%,片段长度集中分布于250~750bp。这些结果直接说明获得了高质量的正向差异表达cDNA文库。
综上所述,利用SSH技术构建紫花苜蓿高温胁迫差异表达基因文库,通过EST技术研究抗热过程差异表达
的抗热相关基因的表达情况,从总体上阐述紫花苜蓿抗热机制已成为可行的研究方法。抗热基因的研究不仅仅
是抗热过程的识别和抗热基因的开启,更是注重抗热过程中系列基因的表达以及抗病信号的传递和级联反应,这
将更加有助于对抗热机制的深入研究。
参考文献:
[1] 王鑫,李永强,李娟.紫花苜蓿营养成分及主要生物学特性[J].草业科学,2003,20(10):3941.
[2] 邓振镛,张强,徐金芳,等.高温热浪与干热风的危害特征比较研究[J].地球科学进展,2009,24(8):865873.
[3] 胡跃高,储国良,戚志强,等.苏南丘陵山地紫花苜蓿生产适应性分析[A].中国国际草业发展大会暨中国草原学会第六届
代表大会论文集[C].北京:中国草学会,2002:5154.
[4] 韩明鹏,高永革,王成章,等.高温胁迫对紫花苜蓿的影响及其适应机制的相关研究[J].基因组学与应用生物学,2010,
29(3):563569.
[5] 张鹤山,刘洋,田宏,等.19个紫花苜蓿品种的耐热性研究[J].中国草地学报,2008,30(6):1621.
[6] 张晓霞,高永革,严学兵,等.紫花苜蓿抗热性鉴定与评价的研究进展[J].草业科学,2010,27(2):113118.
[7] 杨红善,常根柱,周学辉,等.美国引进苜蓿品种半湿润区栽培试验[J].草业学报,2010,19(1):121127.
[8] 莫亿伟,郭振飞.温度胁迫对苜蓿和柱花草光合作用及N还原的影响[J].草地学报,2008,16(1):100102.
[9] GaoHB,BrandizziF,BenningC,犲狋犪犾.Amembranetetheredtranscriptionfactordefinesabranchoftheheatstressresponse
in犃狉犪犫犻犱狅狆狊犻狊狋犺犪犾犻犪狀犪[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,2008,105(42):1639816403.
[10] 邹亚丽,韩方虎.耿丽英,等.温度和湿度对紫花苜蓿土壤氮矿化的影响[J].草业学报,2010,19(4):101107.
[11] DiatchenkoL,LanYF,CampbelAP.Suppressionsubtractivehybridization:Amethodforgeneratingdifferentialyregula
tedortissuespecificcDNAprobesandlibraries[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,1996,93:60256030.
[12] GurskayaNG,DiatchenkoL,ChenchikA,犲狋犪犾.EqualizingcDNAsubtractionbasedonselectivesuppressionofpolymerase
chainreaction:cloningofJurkatceltranscriptsinducedbyphytohemagglutininandphorbol12myristate13acetate[J].Ana
lyticalBiochemistry,1996,240:9097.
[13] 刘春燕,王伟权,陈庆山,等.大豆花叶病毒胁迫诱导的消减文库构建及初步分析[J].生物工程学报,2005,21(2):320
322.
[14] 夏卓盛,吴跃明,李新伟,等.紫花苜蓿铝胁迫抑制消减文库的构建和初步分析[J].农业生物技术学报,2007,15(5):
805809.
[15] JinHC,SunY,YangQC,犲狋犪犾.Screeningofgenesinducedbysaltstressfromalfalfa[J].MolecularBiologyReports,
2010,37:745753.
[16] VonSteinOD,ThiesWG,HofmannM.Ahighthroughputscreeningforrarelytranscribeddifferentialyexpressedgenes
[J].NucleicAcidsResearch,1997,25(13):25982602.
[17] 徐碧玉,苏伟,金志强.香蕉果实采后抑制差减文库的构建与鉴定[J].分子植物育种,2005,3(4):490502.
[18] 沈国顺,刘丽霞.抑制性差减杂交技术(SSH)及其研究应用进展[J].中国兽医学报,2004,24(5):511514.
[19] 张建文,王跃进,朱自果,等.中国野生华东葡萄抗霜霉病抑制消减文库构建及初步分析[J].中国农业科学,2009,42(3):
960966.
131第20卷第5期 草业学报2011年
[20] 蔡勤安,王玉成,董玉芝,等.干旱胁迫下白花柽柳抑制性消减文库的构建与分析[J].农业生物技术学报,2007,15(2):
354355.
[21] 王新超,杨亚军,陈亮茶,等.茶树休眠芽与萌动芽抑制消减杂交文库的构建与初步分析[J].茶叶科学,2010,30(2):
129135.
犆狅狀狊狋狉狌犮狋犻狅狀狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犾狔犲狓狆狉犲狊狊犲犱犮犇犖犃犾犻犫狉犪狉狔狅犳犪犾犳犪犾犳犪犫狔狌狊犻狀犵狊狌狆狆狉犲狊狊犻狅狀
狊狌犫狋狉犪犮狋犻狏犲犺狔犫狉犻犱犻狕犪狋犻狅狀狌狀犱犲狉狋犺犲犺犻犵犺狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲
HANMingpeng1,WANGYanhua2,GAOYongge2,ZHANGXiaoxia2,
SUFangrui3,XUHong1,WANGChengzhang1
(1.ColegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,HenanAgriculturalUniversity,Zhengzhou
450002,China;2.TheForageandFeedStationofHenanProvince,Zhengzhou450008,China;
3.ColegeofInformationandManagementScience,HenanAgricultural
University,Zhengzhou450002,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:InordertoisolatethehightemperaturestressinducedESTsfromalfalfa,wetookthealfalfavariety
‘ABI700’asmaterialwhosefaldormancylevelwas6,andtakingthecDNAfromalfalfatenderstemsand
leavesunder45℃astester,whiletakingtheircDNAunder22℃ (normalgrowth)asdriver.Theforwardsup
pressionsubtractivelibraryofalfalfaunderhightemperaturestresswasconstructedbyusingsuppressionsub
tractivehybridization.Choosing120positiveclonesstochasticalyfromthesubtractivelibrarytotakebacterial
PCR,itdisplayedtherecombinationrateoflibrarycloneswas97.8%.Thesizeofinsertedfragmentwasmain
lybetween300-750bp.Thisresearchofthealfalfadifferentialexpressionhaslaidatheoreticalbasisforthe
cloningofheatresistancegeneandthegeneexpressionunderhightemperature.
犓犲狔狑狅狉犱狊:alfalfa(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪);suppressionsubtractivehybridization;hightemperaturestress
231 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.5