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Sequencing of cDNA Clones and Analysis of the Expressed Sequenced Tags(ESTs)Properties of Male Floral Buds of Populus deltoides

美洲黑杨雄性花芽cDNA克隆测序及表达序列标签(ESTs)特性分析


采用SMART技术构建美洲黑杨雄性花芽cDNA文库。随机挑选4200个克隆进行序列测定,获得原始序列3092个ESTs,去除插入片段短于150bp的序列和污染序列后,获得有效ESTs序列3087个,平均长度515bp。对聚类后的416个Clusters分别进行单独拼接,得到相应的Contigs和Singletons分别为451和1104个,并通过与NCBI等核酸数据库进行比对、查询和注释,获得已知功能和未知功能的基因1015个,无序列相似性的新基因540个。这些数据为进一步研究高等植物花发育提供了一个极有价值的资源。

A cDNA library of male floral buds of Populus deltoides through SMART(the Switch Mechanism At the 5‘ end of RNA Templates)technique was constructed.4 200 clones randomly selected from the cDNA library were sequenced and 3 092 raw sequences were obtained.3 087 valid ESTs were generated after the size of inserts shorter than 150 bp and the contaminants were removed.The average length of the cDNA was 515 bp.A total of 416 clusters were formed after assembly of the 3 087 ESTs,and 451 contigs and 1 104 singletons were obtained.1 015 ESTs with known or unknown function were identified by BlastN searched against the NCBI non_redundant nucleotide databases,540 ESTs had no significant similarity to any protein or DNA sequence in the databases.The present ESTs provide a valuable resource for further research on the flower development of higher plants.


全 文 :第 wu卷 第 tt期
u s s y年 tt 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wu o‘²1tt
‘²√ qou s s y
美洲黑杨雄性花芽 ¦⁄‘„克隆测序及
表达序列标签k∞≥׶l特性分析 3
周祥明t ou 张冰玉u 苏晓华u 王大海u 黄秦军u 张香华u 张志毅t
kt1 北京林业大学 林木花卉遗传育种教育部重点开放实验室 北京 tsss{v ~
u1 中国林业科学研究院林业研究所 国家林业局林木培育重点实验室 北京 tsss|tl
摘 要 } 采用 ≥ „• ×技术构建美洲黑杨雄性花芽 ¦⁄‘„文库 ∀随机挑选 w uss个克隆进行序列测定 o获得原始序
列 v s|u个 ∞≥׶o去除插入片段短于 txs ¥³的序列和污染序列后 o获得有效 ∞≥׶序列 v s{z个 o平均长度 xtx ¥³∀对
聚类后的 wty个 ≤¯ ∏¶·¨µ¶分别进行单独拼接 o得到相应的 ≤²±·¬ª¶和 ≥¬±ª¯ ·¨²±¶分别为 wxt和 t tsw个 o并通过与 ‘≤…Œ
等核酸数据库进行比对 !查询和注释 o获得已知功能和未知功能的基因 t stx个 o无序列相似性的新基因 xws个 ∀
这些数据为进一步研究高等植物花发育提供了一个极有价值的资源 ∀
关键词 } 美洲黑杨 ~雄性花芽 ~¦⁄‘„文库 ~表达序列标签
中图分类号 }≥zt{1wy ~±|wv1u 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussyltt p ssvz p sx
收稿日期 }ussx p s| p uz ∀
基金项目 }国家自然科学基金资助项目kvsussuuxl ∀
3 苏晓华为通讯作者 ∀
Σεθυενχινγ οφ χ∆ΝΑ Χλονεσ ανδ Αναλψσισ οφ τηε Εξπρεσσεδ Σεθυενχεδ ΤαγσkΕΣΤσl
Προπερτιεσ οφ Μαλε Φλοραλ Βυδσ οφ Ποπυλυσ δελτοιδεσ
«²∏÷¬¤±ª°¬±ªtou «¤±ª…¬±ª¼∏u ≥∏÷¬¤²«∏¤u • ¤±ª⁄¤«¤¬u ‹∏¤±ª±¬±­∏±u «¤±ª÷¬¤±ª«∏¤u «¤±ª«¬¼¬t
kt1 ΚεψΛαβορατορψφορ Γενετιχ ανδ Βρεεδινγ οφ Φορεστ Τρεε ανδ Ορναµενταλ ΠλαντσoΜινιστρψοφ Εδυχατιον Βειϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Βειϕινγ tsss{v ~
u1 ΚεψΛαβορατορψοφ Τρεε Βρεεδινγ ανδ Χυλτιϖατιον o Στατε Φορεστρψ Αδµινιστρατιον Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ ΦορεστρψoΧΑΦ Βειϕινγ tsss|tl
Αβστραχτ } „ ¦⁄‘„ ¬¯¥µ¤µ¼ ²© °¤¯¨©¯²µ¤¯ ¥∏§¶²© Ποπυλυσ δελτοιδεσ·«µ²∏ª«≥„• ×k·«¨ ≥º¬·¦«  ¦¨«¤±¬¶° „··«¨ x𠱨§²©
• ‘„ × °¨³¯¤·¨¶l·¨¦«±¬´∏¨ º¤¶¦²±¶·µ∏¦·¨§qw uss ¦¯²±¨ ¶µ¤±§²°¯¼ ¶¨¯¨ ¦·¨§©µ²°·«¨ ¦⁄‘„ ¬¯¥µ¤µ¼ º¨ µ¨ ¶¨ ∏´¨±¦¨§¤±§v s|u
µ¤º ¶¨ ∏´¨±¦¨¶º¨ µ¨ ²¥·¤¬±¨ §qv s{z √¤¯¬§∞≥׶º¨ µ¨ ª¨ ±¨ µ¤·¨§¤©·¨µ·«¨ ¶¬½¨ ²©¬±¶¨µ·¶¶«²µ·¨µ·«¤±txs ¥³¤±§·«¨ ¦²±·¤°¬±¤±·¶
º¨ µ¨ µ¨°²√¨ §q׫¨ ¤√¨ µ¤ª¨ ¯¨ ±ª·«²©·«¨ ¦⁄‘„ º¤¶xtx ¥³q „ ·²·¤¯ ²©wty ¦¯∏¶·¨µ¶º¨ µ¨ ©²µ°¨ §¤©·¨µ¤¶¶¨°¥¯¼ ²©·«¨ v s{z
∞≥׶o¤±§wxt ¦²±·¬ª¶¤±§t tsw¶¬±ª¯ ·¨²±¶º¨ µ¨ ²¥·¤¬±¨ §qt stx ∞≥׶º¬·«®±²º±²µ∏±®±²º±©∏±¦·¬²± º¨ µ¨ ¬§¨±·¬©¬¨§¥¼ …¯¤¶·‘
¶¨¤µ¦«¨§¤ª¤¬±¶··«¨ ‘≤…Œ ±²±pµ¨§∏±§¤±·±∏¦¯¨ ²·¬§¨ §¤·¤¥¤¶¨¶oxws ∞≥׶«¤§±²¶¬ª±¬©¬¦¤±·¶¬°¬¯¤µ¬·¼·²¤±¼ ³µ²·¨¬± ²µ⁄‘„
¶¨ ∏´¨±¦¨ ¬±·«¨ §¤·¤¥¤¶¨¶q׫¨ ³µ¨¶¨±·∞≥׶³µ²√¬§¨ ¤√¤¯∏¤¥¯¨µ¨¶²∏µ¦¨ ©²µ©∏µ·«¨µµ¨¶¨¤µ¦«²±·«¨ ©¯²º¨ µ§¨√¨ ²¯³°¨ ±·²©«¬ª«¨µ
³¯¤±·¶q
Κεψ ωορδσ} Ποπυλυσ δελτοιδεσ~°¤¯¨©¯²µ¤¯ ¥∏§~¦⁄‘„ ¬¯¥µ¤µ¼~∞≥׶
开花是植物从营养生长过渡到生殖生长的生理现象 o涉及到一个极为复杂的基因网络调控 o因此成为分
子生物学研究的热点和难点 ∀目前 o有关开花调控的分子遗传学研究多以 t 年生植物 ) ) ) 拟南芥
k Αραβιδοπσιστηαλιαναl为研究对象k…µ∏±±¨ µετ αλqousswl o而多年生木本植物可能采用了不同的进化途径 o在开
花调控方面不同于 t年生植物k≥·µ¤∏¶¶ ετ αλqousswl ∀因此 o以林木模式植物杨树为材料 o研究其开花相关的
基因调控 o对深入研究植物开花调控机理具有重要意义 ∀
¦⁄‘„部分测序是一种相对快速获取基因组中的未知特征基因表达和编码序列的方法k„§¤°¶ ετ αλqo
t||tl ∀¦⁄‘„即表达的基因只占基因组的 u h k≥¦«∏¯ µ¨ot||zl o长度一般为 xss ∗ {ss ¥³o易于克隆和测序 o其
主要策略是从来源于 °• ‘„的¦⁄‘„文库中随机挑取克隆进行单向测序 o产生大量的部分¦⁄‘„约 vss ∗ xss
¥³的短序列 o即 ∞≥׶k ¬¨³µ¨¶¶¨§¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ·¤ª¶l序列k„§¤°¶ ετ αλqot||t ~陈亮等 oussxl ∀因此 o∞≥׶技术现已
被广泛应用于新基因的克隆 !组织特异性基因表达谱分析 !基因组序列的功能注释以及连锁图谱的构建等许
多研究领域k • ∏ ετ αλqoussul ∀在杨树方面 o国外采用大规模的 ∞≥׶测序方法 o对白杨派树种形成层 !叶柄 !
幼叶等不同组织器官的基因表达情况进行了研究kƒµ¨§µ¬® ετ αλqousswl o获得了不同组织器官的特异表达基
因及其表达谱 o但进一步的研究尚未见报道 ~国内 o曾燕如等kusswl构建了杨树黑斑病 ¦⁄‘„文库 ∀本研究
以黑杨派的美洲黑杨k Ποπυλυσ δελτοιδεσl为研究材料 o构建国内第一个美洲黑杨雄性花芽 ¦⁄‘„文库 o并随机
挑选 w uss个经 °≤• 检测过的单克隆进行大规模测序 o获得有效序列 v s{z个 o通过与核酸 !蛋白数据库的比
对 !分析 o获得具有已知功能和未知功能的基因 t stx个 oxws个 ∞≥׶为新基因 ∀这些数据为研究杨树及其
他高等植物花发育提供了极有价值的资源 ∀
t 材料与方法
111 χ∆ΝΑ文库构建
以 tx年生雄性美洲黑杨雄花芽为材料 o采用 ≥„• ×技术构建 ¦⁄‘„文库 ∀构建方法参照 ≥ „• × ¦⁄‘„
¬¥µ¤µ¼ ≤²±¶·µ∏¦·¬²± Ž¬·k≤¯ ²±·¨¦« f Žtxst p tl说明书进行 ∀
112 χ∆ΝΑ克隆的大规模 ΕΣΤ测序
随机挑取经 °≤• 检测含有插入片段的 w uss个单克隆 o采用 xχ端测序 o测序仪为 „…Œ °•Œ≥ vzz ∀xχ端测
序引物为质粒 ³×µ¬³¯∞¬u多克隆位点上游的一段序列 o其序列为 xχ2≤×≤≤Š„Š„×≤×≤ŠŠ„≤Š„Š2vχ ∀
113 ΕΣΤσ序列分析
∞≥׶序列分析采用以下 x个步骤 }tl对获得的序列采用 ≤µ²¶¶2°¤·¦«程序处理 o包括去除载体 !去除短于
txs ¥³的序列以及线粒体 !叶绿体 !µ• ‘„等污染序列k污染标准 }∞≥×序列和污染序列库进行同源比对 o使用
…„≥×程序 o¨√¤¯∏¨  s1t o当 ∞≥×序列和目标序列的同源性大于 xs h o则认为该 ∞≥×序列为污染序列l ∀ul采
用 …„≥×工具包中的 …„≥×≤˜≥×工具 o对经 ≤µ²¶¶2°¤·¦«程序处理过的数据进行聚类k聚类的标准 }序列的
相似区域长度超过序列的 x h并且该区域的相似度大于 |s h l ∀vl对聚类后的每个 ≤¯ ∏¶·¨µ进行单独拼接 o拼
接采用 ≤„°v o得到相应的 ≤²±·¬ª和 ≥¬±ª¯ ·¨²±∀wl将所有得到的 ≤²±·¬ª和 ≥¬±ª¯ ·¨²±合并 o通称 ˜±¬´∏¨ ≥¨´ ∏¨±¦¨ o
然后与 ≥º¬¶¶°µ²·蛋白库k˜±¬°µ²·• ¨¯ ¤¨¶¨ x1vl作同源比对 o采用 …„≥× 工具 o¨ √¤¯∏¨  s1t o同源比对相似度大
于 vs h的提取注释信息 o没有找到注释的序列进行功能域搜索 o采用 Œ±·¨µ°µ²工具包 o参数为默认参数 o仍然
无法找到注释结果的 o认为是新基因k‘²√¨ ¯ Š¨ ±¨ l ∀xl通过和 ≥º¬¶¶°µ²·比对的 ¤¦¦±∏°¥¨µ和¬±·¨µ³µ²的结果 o
对 ˜±¬´∏¨ ≥¨ ∏´¨ ±¦¨ 进行 Š’分类kŠ’的版本为 t1uuz o更新时间为 ussx p sy p utl ∀
u 结果与分析
211 χ∆ΝΑ文库质量检测
随机挑选 w uss个大肠杆菌k Εσχηεριχηια χολιl单菌落进行 °≤• 扩增检测 o°≤• 扩增产物片段长度范围为
s1x ∗ u1x ®¥o平均长度为 t ®¥∀图 t为 tu个大肠杆菌 °≤• 扩增结果 o其中第 {泳道的 °≤• 产物为 uss ¥³o根
据试剂盒提供的载体序列说明 o判断是一个空载体 o未插入目的片段 ~第 v泳道出现 u条带 o可能是模板受到
污染 ~其余 °≤• 产物均为单一条带且大于 xss ¥³o说明已插入大小不同的目的片段 o同时也说明所构建的美
洲黑杨雄性花芽 ¦⁄‘„文库是一个高质量的文库 ∀
图 t 随机挑选 tu个大肠杆菌进行 °≤• 检测
ƒ¬ªqt °≤• ¤±¤¯¼¶¬¶²©tu µ¤±§²°¯ ¼ ¶¨¯¨ ¦·¨§¬±§¨ ³¨ ±§¨±·µ¨¦²°¥¬±¤·¬²± ²© Εσχηεριχηια χολι
 }¤µ®¨µq
{v 林 业 科 学 wu卷
212 χ∆ΝΑ序列测定及聚类分析
从美洲黑杨雄性花芽 ¦⁄‘„文库中 o随机挑取经 °≤• 检测过含有插入片段的 w uss个单菌落进行测序 o
获得原始序列 v s|u个 o测序成功率为 zv1y h o其中污染序列k线粒体 !叶绿体 !µ• ‘„等l有 y个ks1u h l o有效
序列为 v s{z个 o∞≥׶的平均长度为 xtx ¥³∀
对 v s{z个 ∞≥׶进行聚类分析 o获得 wty个聚类群k≤¯ ∏¶·¨µ¶l o每个 ≤¯ ∏¶·¨µ至少由 u个认为是来源于同一
个基因的 ∞≥׶组成 ∀这些 ≤¯ ∏¶·¨µ¶中含有 t |{v个 ∞≥׶o其余 t tsw个为 ≥¬±ª¯ ·¨²±¶∀冗余度k∞≥׶¬± ¦¯∏¶·¨µ¶Π
·²·¤¯ ∞≥׶l为 yw h o表明如果在这个文库中继续进行随机选点测序 o还能发现新序列 ∀
213 ΕΣΤσ序列比对分析
通过单一的 ∞≥×序列k˜±¬´∏¨ ≥¨ ∏´¨ ±¦¨ ²©∞≥×l与 ‘≤…Œk‘¤·¬²±¤¯ ≤ ±¨·¨µ©²µ…¬²·¨¦«±²¯²ª¼Œ±©²µ°¤·¬²±l的非冗
余核酸数据库的 …¯¤¶·‘比对 o比对后的数据再与 ≥º¬¶¶°µ²·蛋白库k˜±¬°µ²·• ¨¯ ¤¨¶¨ x1vl作同源比对 o采用
…„≥×工具 o¨ √¤¯∏¨  s1t o同源比对相似度大于 vs h的提取注释信息 o并进行 Š’分类kŠ¨ ±¨ ’±·²¯²ª¼l o结果见
表 t ∀
表 1 美洲黑杨雄花芽 ΕΣΤ的 Γ Ο分类结果
Ταβ .1 Γ Ο χλασσιφιχατιον οφ ΕΣΤσφροµ τηε µαλεφλοραλ βυδ οφ Π . δελτοιδεσ
注释分类
≤¯ ¤¶¶¬©¬¦¤·¬²± ²©¤±±²·¤·¬²± ª¨ ±¨ ¶
单一基因数目k个l
‘∏°¥¨µ²©∏±¬´∏¨ ª¨ ±¨ ¶
单一基因总数k个l
ײ·¤¯ ±∏°¥¨µ²©∏±¬´∏¨ ª¨ ±¨ ¶
细胞成分
≤¨¯¯¦²°³²±¨ ±·
蛋白复合物 °µ²·¨¬± ¦²°³¯ ¬¨ tux
细胞器 ’µª¤±¨ ¯¯¨ { tv{
细胞 ≤¨¯¯ x
分子功能
²¯ ¦¨∏¯¤µ©∏±¦·¬²±
催化活性 ≤¤·¤¯¼·¬¦¤¦·¬√¬·¼ tzx
结合活性 …¬±§¬±ª tvu
结构分子活性 ≥·µ∏¦·∏µ¤¯ °²¯ ¦¨∏¯¨¤¦·¬√¬·¼ tts
转录调控因子活性 ×µ¤±¶¦µ¬³·¬²± µ¨ª∏¯¤·²µ¤¦·¬√¬·¼ xs
转运活性 ×µ¤±¶³²µ·¨µ¤¦·¬√¬·¼ wx
翻译调控因子活性 ×µ¤±¶¯¤·¬²± µ¨ª∏¯¤·²µ¤¦·¬√¬·¼ vu ys|
信号传导活性 ≥¬ª±¤¯ ·µ¤±¶§∏¦¨µ¤¦·¬√¬·¼ vu
分子功能未知 ²¯ ¦¨∏¯¤µ©∏±¦·¬²± ∏±®±²º± uu
酶调控因子活性 ∞±½¼°¨µ¨ª∏¯¤·²µ¤¦·¬√¬·¼ z
营养贮藏活性 ‘∏·µ¬¨±·µ¨¶¨µ√²¬µ¤¦·¬√¬·¼ v
退化分子功能 ’¥¶²¯ ·¨¨ °²¯ ¦¨∏¯¤µ©∏±¦·¬²± t
生物学过程
…¬²¯²ª¬¦¤¯ ³µ²¦¨¶¶
生理过程 °«¼¶¬²¯²ª¬¦¤¯ ³µ²¦¨¶¶ y{
生物过程调控 • ª¨∏¯¤·¬²± ²©¥¬²¯²ª¬¦¤¯ ³µ²¦¨¶¶ yu tv{生物过程未知 …¬²¯²ª¬¦¤¯ ³µ²¦¨¶¶∏±®±²º± z
病毒生活周期 ∂¬µ¤¯ ¬¯©¨ ¦¼¦¯¨ t
根据表 t中 Š’分类中的数据 o单一基因序列总数为 {{x个 ∀其中 otv{个单一基因序列属于细胞成分
基因序列 o占总单一基因的 tx1y h ~具有分子功能的单一基因为 ys|个 o占总单一基因的 y| h ~比对结果属于
生物过程的单一基因有 tv{个 o占总单一基因的 tx1y h ∀
与细胞成分相关的单一基因中 o蛋白复合物单一基因序列却占细胞成分基因的 |s1y h o占总单一基因
的 tw h ∀可能与取材时期材料生长发育活动旺盛有关 ∀
在分子功能的单一基因中 o具有酶促活性 !结合功能和结构分子活性的单一基因分别为 tzx !tvu和 tts
个 o而分子功能未知的单一基因有 uu个 o退化分子功能的单一基因只有 t个 ∀值得注意的是 o酶促活性 !结
合功能和结构分子活性的单一基因都是高丰度表达基因 ∀植物表达的基因因组织 !器官和发育阶段的不同
而不同 o不同 ¦⁄‘„文库的基因具有不同的时空和组织特异性 o表达的丰度各异 ∀与花发育相关的基因在这
个时期都具有不同的表达丰度 o这些高丰度的表达基因可能与花发育相关 ∀但同时 o次生代谢活动也旺盛 o
这部分表达的基因丰度也高 ∀
与生物过程有关的单一基因为 tv{个 o其中生理过程和调节生物过程的基因分别为 y{和 yu个 o占总单
一基因的 { h和 z h ∀图 u总结 ∞≥׶的 Š’分类比例 ∀
|v 第 tt期 周祥明等 }美洲黑杨雄性花芽 ¦⁄‘„克隆测序及表达序列标签k∞≥׶l特性分析
图 u ∞≥׶的 Š’分类比例
ƒ¬ªqu Š’ ¦¯¤¶¶¬©¬¦¤·¬²± ²©¬§¨±·¬©¬¨§∞≥׶¤¦¦²µ§¬±ª
·²³∏·¤·¬√¨ ª¨ ±¨ ©∏±¦·¬²±¬± ³¨µ¦¨±·¤ª¨
t q蛋白复合物 °µ²·¨¬± ¦²°³¯ ¬¨~u q细胞器 ’µª¤±¨ ¯¯¨~v q细胞
≤¨¯¯~w q催化活性 ≤¤·¤¯¼·¬¦¤¦·¬√¬·¼~x q退化分子功能 ’¥¶²¯ ·¨¨
°²¯ ¦¨∏¯¤µ©∏±¦·¬²±~y q结合活性 …¬±§¬±ª~z q营养贮藏活性
‘∏·µ¬¨±·µ¨¶¨µ√²¬µ¤¦·¬√¬·¼~{ q结构分子活性 ≥·µ∏¦·∏µ¤¯ °²¯ ¦¨∏¯¨
¤¦·¬√¬·¼~| q转录调控因子活性 ×µ¤±¶¦µ¬³·¬²± µ¨ª∏¯¤·²µ¤¦·¬√¬·¼~ts q
转运活性 ×µ¤±¶³²µ·¨µ¤¦·¬√¬·¼~tt q翻译调控因子活性 ×µ¤±¶¯¤·¬²±
µ¨ª∏¯¤·²µ¤¦·¬√¬·¼~tu q信号传导活性 ≥¬ª±¤¯ ·µ¤±¶§∏¦¨µ¤¦·¬√¬·¼~tv q
分子功能未知 ²¯ ¦¨∏¯¤µ©∏±¦·¬²± ∏±®±²º±~tw q酶调控因子活性
∞±½¼°¨µ¨ª∏¯¤·²µ¤¦·¬√¬·¼~tx q病毒生活周期 ∂¬µ¤¯ ¬¯©¨ ¦¼¦¯¨~ty q
生理过程 °«¼¶¬²¯²ª¬¦¤¯ ³µ²¦¨¶¶~tz q生物过程调控 • ª¨∏¯¤·¬²± ²©
¥¬²¯²ª¬¦¤¯ ³µ²¦¨¶¶~t{ q生物过程未知 …¬²¯²ª¬¦¤¯ ³µ²¦¨¶¶∏±®±²º±q
v 讨论
本文所获得的美洲黑杨雄性花芽 ∞≥׶数据对研究
杨树花发育的分子机理以及克隆与花发育相关的基因具
有重大作用 ∀这个数据库中包含有开花相关的基因调控
网络因子 o下一步结合基因芯片技术 o通过整体研究其调
控开花的遗传网络 o可能比研究花发育网络调控中的单
个基因更具实际意义 o但研究开花的整个遗传调控网络
更具有挑战性 ∀开花有 x种途径 }光质和光周期诱导途
径 !春化作用途径 !自主途径 !赤霉素kŠ„l途径 !开花抑
制途径 o这些途径相互作用 o构成了一个复杂的调控网
络 ∀≥«¨ ³³¤µ§等kt||z ~usssl和安新民kusswl研究花发育
相关的单个基因在开花中的作用 o而未从整体的角度出
发研究与花发育相关的所有基因 ∀因此 o对花发育的
∞≥׶分析 o有助于研究花发育相关基因的表达情况 o而
且这个数据库对将来研究杨树性别决定和雄性不育都具
有实际意义 ∀
大规模 ∞≥׶测序已被证明是一种研究基因表达和
寻找新基因的非常有效方法 ∀从统计学角度分析 o为获
得组织中主要表达基因 o至少需要 t sss多条 ∞≥׶k„∏§¬¦
ετ αλqot||z ~陈亮等 oussxl ∀本研究对美洲黑杨雄花芽
¦⁄‘„文库的 w uss个随机挑选克隆进行 xχ端测序 o去除
载体序列 o平均插入片段长度 xtx ¥³∀对 ∞≥׶分析而
言 o这是一个有效长度k‹¬¯¯¬¨µ ετ αλqot||y ~ ƒ¤¦¦¬²¯¬ ετ
αλqousstl ∀功能基因组序列只占基因组全序列的 u h
k≥¦«∏¯ µ¨ot||zl ~而某一时期表达基因一般只占全部基因的 tx h左右 o因此 ∞≥׶分析研究功能基因组具有明
显的优越性 ∀其反映的是基因组的编码部分 o可以直接获得基因表达的信息 o跳过其他不表达的 |{ h /垃
圾0序列k≥¦«∏¯ µ¨ot||zl ∀∞≥׶测序分析有助于探明植物生长 !发育和分化k≥·¨µ®¼ ετ αλqot||{l o次生代谢和
生化合成途径等分子机理k¤±ª¨ ετ αλqousss ~ ®¨«¨ §²√ ετ αλqousssl ∀
为了获得高质量的序列 o去除了µ• ‘„ !叶绿体 !线粒体等污染序列 o以及去除载体后插入片段长度小于
txs ¥³的序列 ∀将高质量的 ∞≥׶序列kv s{z个l进行聚类 o获得 wty个 ¦¯∏¶·¨µ¶o并对每个 ¦¯∏¶·¨µ¶进行单独拼
接 o最后得到 wxt个 ≤²±·¬ª¶和 ttsw个 ≥¬±ª¯ ·¨²±¶o将 t xxx个 ∞≥׶与 ‘≤…Œ数据库进行比对 o其中 vw1z h与核
酸和蛋白数据库无序列同源性 o即 vw1z h为新基因 ∀虽然杨树的基因组测序已经完成 o但在基因功能和注
释等方面还需要一定的时间 o因此出现 vw1z h的基因在序列比对中 o无法提取相似的序列或注释 o在其他物
种中也没有序列同源性 o说明这些基因在别的物种中尚未研究过 ∀当然这个数据只是暂时的 o会随着研究的
不断进行 o数据库信息的不断增加而减小 ∀推测这些基因可能与杨树的开花调控相关 ∀本课题若在资金与
时间的允许下 o对这些新基因进行功能性研究 o可能会增加对杨树花发育的了解 ∀我们所了解的有关植物开
花时间调控来自对 t年生的模式草本植物 ) ) ) 拟南芥的研究k²∏µ¤§²√ ετ αλqoussu ~≥¬°³¶²± ετ αλqoussul o
虽然大部分拟南芥基因家族在杨树中都有/副本0kƒµ¨§µ¬® ετ αλqousswl o但它们的基因拷贝数不同 o而且在控
制开花的多个方面也不同于拟南芥 ∀下一步计划是结合基因芯片技术 o从整体上研究开花相关的网络调控 o
为研究多年生木本植物开花机理奠定基础 ∀
参 考 文 献
安新民 qussw q毛白杨开花关键基因的分离及其功能分析 q北京林业大学博士后出站报告
陈 亮 o赵丽萍 o高其康 qussx q茶树新梢 ¦⁄‘„克隆测序和表达序列标签k∞≥׶l特性分析 q农业生物技术学报 otvktl }ut p ux
sw 林 业 科 学 wu卷
曾燕如 o黄敏仁 o王明庥 qussw q杨树黑斑病感抗无性系 ¦⁄‘„文库的构建 q南京林业大学学报 }自然科学版 ou{kvl }{v p {x
„§¤°¶ ⁄oŽ¨¯¯ ¼¨   oŠ²¦¤¼±¨ ⁄oετ αλqt||t q≤²°¯ ³¨ ° ±¨·¤µ¼ ⁄‘„ ¶¨ ∏´¨ ±¦¬±ª}¨¬³µ¨¶¶¨§¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ·¤ª¶¤±§«∏°¤± ª¨ ±²°¨ ³µ²­¨¦·q≥¦¬¨±¦¨ ouxu }tyxt p
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„∏§¬¦≥ o≤¯ ¤√¨ µ¬¨   qt||z q׫¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±¦¨ ²©§¬ª¬·¤¯ ª¨ ±¨ ¬¨³µ¨¶¶¬²± ³µ²©¬¯¨ ¶q Š¨ ±²°¨ • ¶¨¨¤µ¦«oz }|{y p ||x
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k责任编辑 徐 红l
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