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Isolation of Differentially Expressed Genes in Latex of Hevea brasiliensis by Suppressive Subtractive Hybridization

用抑制消减杂交法分离巴西橡胶树胶乳特异表达基因


采用巴西橡胶树常割树胶乳的Poly(A+)RNA为Tester,叶片Poly(A+)RNA为Driver,通过抑制消减杂交法(suppressive subtractive hybridization,SSH)构建了一个胶乳特异表达基因差减文库,通过菌落PCR及反式NorthernDot-Blot筛选鉴定阳性差异片段,获得79个胶乳特异表达阳性克隆,部分阳性克隆还通过Northern Blot杂交及RT-PCR进一步验证。随机挑选部分阳性克隆序列比较分析,结果表明有部分克隆与巴西橡胶树中已知的基因相同,而多数克隆在巴西橡胶树中是新发现,它们与橡胶生物合成、物质代谢运输、信号传导和形态建成等相关。

A subtracted cDNA library was constructed via suppressive subtractive hybridization(SSH), in which the latex Poly(A+)RNA isolated from regularly tapped Hevea brasiliensis trees was utilized as tester while driver is Poly(A+)RNA derived from negative latex-producing leaf tissues. Total 79 positive clones were identified from screening of the subtracted library by PCR and Reverse Northern Dot-Blot, part of them were further verified by RT_PCR and Northern Blot.18 out of these 79 confirmed clones were randomly selected for sequencing analyses, of which the results were aligned with GenBank? databases via BLASTN and BLASTX programs. It is shown that 5 of 18 candidates were identity with known genes in H. brasiliensis which exerted a positive role in rubber synthesis, 2 showed significant similarity to cis-prenyltransferase of H. brasiliensis, 11 were novel genes in H. brasiliensis.


全 文 :第 wu卷 第 y期
u s s y年 y 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wu o‘²1y
∏±qou s s y
用抑制消减杂交法分离巴西橡胶树
胶乳特异表达基因 3
邓柳红t 罗明武u 曾会才t 杨卫帆t 张春发t
kt q中国热带农业科学院热带生物技术国家重点实验室 海口 xzttst ~ u q华南热带农业大学 儋州 xztzvzl
摘 要 } 采用巴西橡胶树常割树胶乳的 °²¯¼k„ n l• ‘„为 × ¶¨·¨µo叶片 °²¯¼k„ n l• ‘„为 ⁄µ¬√ µ¨o通过抑制消减杂交
法k¶∏³³µ¨¶¶¬√¨¶∏¥·µ¤¦·¬√¨«¼¥µ¬§¬½¤·¬²±o≥≥‹l构建了一个胶乳特异表达基因差减文库 o通过菌落 °≤• 及反式 ‘²µ·«¨µ±
⁄²·p…¯²·筛选鉴定阳性差异片段 o获得 z|个胶乳特异表达阳性克隆 o部分阳性克隆还通过 ‘²µ·«¨µ± …¯²·杂交及 • ×p
°≤• 进一步验证 ∀随机挑选部分阳性克隆序列比较分析 o结果表明有部分克隆与巴西橡胶树中已知的基因相同 o
而多数克隆在巴西橡胶树中是新发现 o它们与橡胶生物合成 !物质代谢运输 !信号传导和形态建成等相关 ∀
关键词 } 巴西橡胶树 ~抑制消减杂交法 ~胶乳 ~反式 ‘²µ·«¨µ± ⁄²·p…¯²·
中图分类号 }≥zt{1wy ~±|wv1u 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussylsy p ssvu p sx
收稿日期 }ussw p ts p u| ∀
基金项目 }中国热带农业科学院科技基金项目k•¼®­swusl ∀
3 张春发为通讯作者 ∀
Ισολατιον οφ ∆ιφφερεντιαλλψ Εξπρεσσεδ Γενεσιν Λατεξ οφ Ηεϖεα βρασιλιενσισ
βψ Συππρεσσιϖε Συβτραχτιϖε Ηψβριδιζατιον
⁄¨ ±ª¬∏«²±ªt ∏² ¬±ªº∏u  ±¨ª ‹∏¬¦¤¬t ≠¤±ª • ¬¨©¤±t «¤±ª≤«∏±©¤t
kt qΣτατε Κεψ Λαβορατορψοφ Τροπιχαλ Χροπ Βιοτεχηνολογψo Χηινεσε Αχαδεµψοφ ΤροπιχαλΑγριχυλτυρε Σχιενχεσ Ηαικου xzttst ~
u qΣουτη Χηινα Υνιϖερσιτψοφ ΤροπιχαλΑγριχυλτυρε ∆ανζηου xztzvzl
Αβστραχτ } „ ¶∏¥·µ¤¦·¨§¦⁄‘„ ¬¯¥µ¤µ¼ º¤¶¦²±¶·µ∏¦·¨§√¬¤¶∏³³µ¨¶¶¬√¨ ¶∏¥·µ¤¦·¬√¨ «¼¥µ¬§¬½¤·¬²±k≥≥‹l o¬± º«¬¦«·«¨ ¤¯·¨¬°²¯¼
k„ n l• ‘„ ¬¶²¯¤·¨§©µ²° µ¨ª∏¯¤µ¯¼·¤³³¨§ Ηεϖεα βρασιλιενσι󷵨 ¶¨º¤¶∏·¬¯¬½¨ §¤¶·¨¶·¨µº«¬¯¨ §µ¬√¨ µ¬¶°²¯¼k„ n l• ‘„ §¨µ¬√¨ §
©µ²° ±¨ ª¤·¬√¨ ¤¯·¨¬p³µ²§∏¦¬±ª¯¨ ¤©·¬¶¶∏¨¶qײ·¤¯ z| ³²¶¬·¬√¨ ¦¯²±¨ ¶º¨ µ¨ ¬§¨±·¬©¬¨§©µ²°¶¦µ¨ ±¨¬±ª²©·«¨ ¶∏¥·µ¤¦·¨§ ¬¯¥µ¤µ¼¥¼ °≤•
¤±§• √¨¨ µ¶¨ ‘²µ·«¨µ± ⁄²·p…¯²·o³¤µ·²©·«¨ ° º¨ µ¨ ©∏µ·«¨µ√¨ µ¬©¬¨§¥¼ • ×p°≤• ¤±§‘²µ·«¨µ± …¯²·qt{ ²∏·²©·«¨¶¨ z| ¦²±©¬µ°¨ §
¦¯²±¨ ¶º¨ µ¨ µ¤±§²°¯¼ ¶¨¯¨ ¦·¨§©²µ¶¨ ∏´¨±¦¬±ª¤±¤¯¼¶¨¶o²©º«¬¦«·«¨ µ¨¶∏¯·¶º¨ µ¨ ¤¯¬ª±¨ §º¬·«Š¨ ±…¤±®µ §¤·¤¥¤¶¨¶√¬¤…„≥ב
¤±§…„≥×÷ ³µ²ªµ¤°¶qŒ·¬¶¶«²º±·«¤·x ²©t{ ¦¤±§¬§¤·¨¶º¨ µ¨ ¬§¨±·¬·¼ º¬·«®±²º± ª¨ ±¨ ¶¬± Ηq βρασιλιενσισ º«¬¦« ¬¨¨µ·¨§¤
³²¶¬·¬√¨ µ²¯¨¬±µ∏¥¥¨µ¶¼±·«¨¶¬¶ou ¶«²º¨ §¶¬ª±¬©¬¦¤±·¶¬°¬¯¤µ¬·¼·²¦¬¶p³µ¨±¼¯·µ¤±¶©¨µ¤¶¨ ²© Ηq βρασιλιενσισott º¨ µ¨ ±²√¨ ¯ ª¨ ±¨ ¶
¬± Ηq βρασιλιενσισq
Κεψ ωορδσ} Ηεϖεα βρασιλιενσισ~¶∏³³µ¨¶¶¬√¨ ¶∏¥·µ¤¦·¬√¨ «¼¥µ¬§¬½¤·¬²±k≥≥‹l ~ ¤¯·¨¬~• √¨¨ µ¶¨ ‘²µ·«¨µ± ⁄²·p…¯²·
世界上有 u sss多种植物可以生产天然橡胶 o而大戟科k∞∏³«²µ¥¬¤¦¨¤¨ l的巴西橡胶树k Ηεϖεα βρασιλιενσισl
是唯一能生产高质 !高量天然橡胶 !具有商业价值的树种 o该植物因经济寿命长 !易栽培采割 o胶质好 !产胶多
而得以大量种植k何康等 ot|{zl ∀随着巴西橡胶树的大规模种植 o有关巴西橡胶树形态 !产胶生理及栽培学
等方面的研究已取得了较大的进展 ∀但是在分子生物学方面的研究仍很薄弱 o所报导克隆的 ¦⁄‘„大都用
异源同类基因从巴西橡胶树构建的 ¦⁄‘„文库获取 o从巴西橡胶树克隆的新基因不多 o难以从整体水平上解
释胶乳再生的分子机制 ∀特别是有关橡胶转移酶k橡胶生物合成关键酶l基因的克隆及其调控的研究都还有
待进一步深入 ∀
天然橡胶是在乳管的细胞质 ) ) ) 胶乳里合成的 o因此在胶乳里特异表达的基因可能与橡胶生物合成有
关 ∀Ž∏¶«等kt||sl研究表明几个与橡胶合成相关的基因在胶乳中特异表达 ∀为了进一步了解橡胶合成的
分子机制 o找出与橡胶生物合成相关的基因 o美国密歇根州立大学通过 ∞≥×和 ¦⁄‘„p„ƒ°获得了一些差异
片段 o并对它们进行了综合分析 o但是没有获得与 ¦¬¶p³µ¨±¼¯·µ¤±¶©¨µ¤¶¨ 基因k橡胶合成关键酶基因l有同源性
的差异片段k‹¤± ετ αλqousss ~Ž² ετ αλqoussvl ∀为了找出与橡胶生物合成相关的基因 o本研究首次采用能有
效分离低丰度差异表达基因的抑制消减杂交k≥≥‹l技术构建了一个胶乳特异表达基因差减文库 o序列比较
结果表明所分离的基因不仅包括一些已报导的 o还有一些未报导的基因 o获得了一个与 ¦¬¶p³µ¨±¼¯·µ¤±¶©¨µ¤¶¨
基因有同源性的差异片段 ∀这些基因在橡胶生物合成中可能起着直接或间接的作用 o它们的功能还有待进
一步的探索与研究 ∀
t 材料与方法
111 材料
试验材料为巴西橡胶树优良品系/热研 zvv|z0 o胶乳及叶片采集后立即放入液氮中保存备用 ∀
112 方法
t1u1t 巴西橡胶树叶片及胶乳总 • ‘„的提取和 °• ‘„纯化 胶乳总 • ‘„的提取参照 Ž∏¶«等kt||sl的胶
乳提取方法 ∀叶片总 • ‘„的提取采用 ≥⁄≥p¬≤¯ 法 ∀检测总 • ‘„浓度 !纯度及完整性 ∀采用 °µ²°¨ ª¤公司的
°²¯¼„×·µ¤¦·µ °• ‘„ Œ¶²¯¤·¬²± ≥¼¶·¨°¶ ¶进行 °• ‘„纯化 ∀
t1u1u 抑制消减杂交及差减 ¦⁄‘„文库构建 抑制消减杂交具体操作参照 ≤¯ ²±·¨¦«公司的抑制消减杂交试
剂盒k≤¯ ²±·¨¦«°≤•p≥¨ ¯¨ ¦·× ¦⁄‘„ ≥∏¥·µ¤¦·¬²± Ž¬·l进行 o以巴西橡胶树常割树胶乳为试验方k× ¶¨·¨µl o叶片为驱
动方k⁄µ¬√¨ µl ∀将正向差减 °≤• 产物克隆至 ×∂ ¦¨·²µ³⁄t{ o保存于 Εσχηεριχηιαχολι ÷tp…¯ ∏¨ 菌株中 o建立正向
差减 ¦⁄‘„文库 ∀
t1u1v 菌落 °≤• 鉴定差减 ¦⁄‘„文库重组子 将保存的菌种对应接种到 |y孔细胞培养板中培养 o取 u ˏ
做模板用于菌落 °≤• ∀以差减片段接头即 ‘¨¶·¨§°≤• °µ¬°¨ µtkxχp×≤Š„Š≤ŠŠ≤≤Š≤≤≤ŠŠŠ≤„ŠŠ×pvχl o‘¨¶·¨§
°≤• °µ¬°¨ µu• kxχp„Š≤Š×ŠŠ×≤Š≤ŠŠ≤≤Š„ŠŠ×pvχl为引物 o检测文库插入片段大小 ∀
t1u1w • √¨¨ µ¶¨ ‘²µ·«¨µ± ⁄²·p…¯²·筛选鉴定阳性差异片段 采用 •²¦«¨ 的地高辛标记和检测试剂盒k⁄ŒŠ ‹¬ª«
°µ¬°¨ ⁄‘„ ¤¥¨ ¬¯±ª¤±§ ⁄¨·¨¦·¬²± ≥·¤µ·¨µŽ¬·ttl进行杂交检测 ∀挑取 °≤• 阳性克隆 o在每个阳性克隆 °≤• 产物
中加入 t °²¯#pt ‘¤’‹及 uss °°²¯#pt ∞⁄ׄ o使其终浓度为 s1w °²¯#pt ‘¤’‹Πts °°²¯#pt ∞⁄ׄ o在 tss ε
变性 ts °¬±o将各管离心 x ¶∀将样品点于带正电荷的尼龙膜上k准备 u套重复拷贝膜l ∀胶乳k× ¶¨·¨µl和叶片
k⁄µ¬√¨ µl的总 • ‘„用地高辛进行反转录标记后 o作为探针 o分别与点在尼龙膜上的差减 ¦⁄‘„文库阳性克隆
的菌落 °≤• 产物进行杂交 o然后洗膜及免疫检测 ∀
t1u1x ‘²µ·«¨µ±杂交和 • ×p°≤• 分析 取胶乳和叶片总 • ‘„各 tx Λªo甲醛变性凝胶电泳 o转膜 ∀从 • √¨¨ µ¶¨
‘²µ·«¨µ± ⁄²·p…¯²·筛选的阳性克隆中随机挑选 x个¦⁄‘„克隆 o用 ‘²µ·«¨µ± …¯²·杂交验证 o具体操作按 •²¦«¨ 的
地高辛标记和检测试剂盒k⁄ŒŠ ‹¬ª«°µ¬°¨ ⁄‘„ ¤¥¨ ¬¯±ª¤±§⁄¨ ·¨¦·¬²± ≥·¤µ·¨µŽ¬·ttl进行 ∀对在胶乳 × ¶¨·¨µ和叶
片 ⁄µ¬√¨ µ中均不能检出杂交信号的克隆 o用 • ×p°≤• 进一步验证 ∀分别以等量的叶片和胶乳总 • ‘„为模板 o
进行反转录 o合成单链 ¦⁄‘„ o• vu|的 • ×p°≤• 的正义引物为 xχp≤ŠŠ„„××≤„׊×≤„„„Š„Š×ׄ≤××≤„pvχ o反义
引物为 xχpŠ×≤Š„≤×ׄŠ„≤„„×≤≤×≤„≤ŠŠ„„pvχ ~• u|t的 • ×p°≤• 的正义引物为 xχpŠ„„„≤׊Š„„׊×׊„≤„„
ŠŠ≤„pvχ o反义引物为 xχpŠ„≤„××׊×××׊Š„≤≤≤×≤„Š×pvχ ∀以 t{≥ µ• ‘„ 的扩增作为内参来校正模板的用
量 ∀ • vu| • ×p°≤• 程序为 }|w ε 变性 x °¬±o然后 |w ε vs ¶oys ε vs ¶ozu ε xs ¶oux个循环 o再 zu ε ts °¬±~
• u|t • ×p°≤• 程序为 }|w ε 变性 x °¬±o然后 |w ε vs ¶oxx ε vs ¶ozu ε xs ¶ous个循环 o再 zu ε ts °¬±∀
t1u1y ¦⁄‘„片段测序及序列分析 随机挑选 t{个通过 • √¨¨ µ¶¨ ‘²µ·«¨µ± ⁄²·p…¯²·筛选鉴定的阳性差异片段
送上海生物工程技术有限公司测序 o所有测出的序列去除载体序列及引物序列后 o通过网络提交 ‘≤…Œ进行
…„≥ב和 …„≥×÷ 分析 o推测差异片段的功能 ∀
u 结果与分析
211 巴西橡胶树叶片和胶乳总 ΡΝΑ的提取结果
取 x Λª巴西橡胶树叶片和胶乳的总 • ‘„样品进行甲醛变性凝胶电泳 o电泳结果说明所提取的巴西橡胶
树叶片和胶乳总 • ‘„完整性好 o几乎无降解 ou{≥ µ• ‘„与 t{≥ µ• ‘„的比率大于 tΒt ∀紫外分光光度计检测
结果表明几乎没有蛋白质污染 !酚和多糖类物质等污染 ∀本研究提取的巴西橡胶树叶片和胶乳的总 • ‘„的
纯度和完整性均符合抑制消减杂交实验的要求 ∀
vv 第 y期 邓柳红等 }用抑制消减杂交法分离巴西橡胶树胶乳特异表达基因
212 巴西橡胶树胶乳和叶片表达差异 ΣΣΗ结果
u1u1t °≤• 扩增结果分析 以 u次消减杂交后获得的 ¦⁄‘„为模板再进行 u次 °≤• 扩增 o扩增后的 ¦⁄‘„
群体与克隆载体连接 o转化 o构建成差减 ¦⁄‘„文库 ∀在第 t次 °≤• 扩增中 o由于进行抑制 °≤• o只有差异表
达基因得到指数级扩增 o而随后进行的第 u轮巢式 °≤• 扩增 o可进一步降低背景 o富集差异表达基因 ∀差减
产物与未做减法的 ≤²±·µ²¯ 相比 o带型有差异 o而且经第 u轮巢式 °≤• 扩增后 o差异表达基因得到了富集
k图 tl ∀
图 u 菌落 °≤• 检测 ≥≥‹文库插入片段大小
ƒ¬ªqu „±¤¯¼¶¬¶²©·«¨ ¬±¶¨µ·¶¬½¨ ²©≥≥‹ ¬¯¥µ¤µ¼ ¥¼ °≤•
 }u sss ¥³ ¤¯§§¨µ°¤µ®¨µ~t ∗ tz }随机挑选的克隆
≤ ²¯±¨ ¶³¬¦®¨ §¤·µ¤±§²° q
图 t 第 t次 °≤• 扩增和第 u次 °≤• 扩增电泳结果
ƒ¬ªqt • ¶¨∏¯·¶²©·«¨ ³µ¬°¤µ¼ ¤±§¶¨¦²±§¤µ¼ °≤• ³µ²§∏¦·¶²©≥≥‹
 }u sss ¥³ ¤¯§§¨µ°¤µ®¨µ~
≤t }未扣除的对照第一次 °≤• °µ¬°¤µ¼ °≤• ²©¦²±·µ²¯ ~
≤u }未扣除的对照第二次 °≤• ≥ ¦¨²±§¤µ¼ °≤• ²©¦²±·µ²¯ ~
×t }扣除的 × ¶¨·¨µ第一次 °≤• °µ¬°¤µ¼ °≤• ²©≥≥‹ ~
×u }扣除的 × ¶¨·¨µ第二次 °≤• ≥¨ ¦²±§¤µ¼ °≤• ²©≥≥‹ q
u1u1u 差减 ¦⁄‘„ 文库重组子的筛选 构建好的差减
¦⁄‘„文库经蓝白斑筛选和菌落 °≤• 鉴定后 o获得 v|{
个含插入片段的阳性克隆 ∀菌落 °≤• 用 ‘¨¶·¨§°µ¬°¨ µt
和 ‘¨¶·¨§°µ¬°¨ µu• 为引物进行扩增 o所扩增的片断介于
uss ∗ yss ¥³之间k图 ul ∀由于用于构建 ¦⁄‘„差减文库
的¦⁄‘„序列须经 w个碱基的识别酶 Ρσα´k理论上每 ww
€ uxy个碱基中就有一个酶切位点l切割 o而本研究的插
入片断介于 uss ∗ yss ¥³间 o和理论预计的结果大致相
符 ∀
u1u1v • √¨¨ µ¶¨ ‘²µ·«¨µ± ⁄²·p…¯²·鉴定结果 将胶乳
k× ¶¨·¨µl和叶片k⁄µ¬√¨ µl的总 • ‘„用地高辛进行反转录标
记后 o作为探针 o分别与点在尼龙膜上的差减 ¦⁄‘„文库
阳性克隆的菌落 °≤• 产物进行 • √¨¨ µ¶¨ ‘²µ·«¨µ± ⁄²·p…¯²·o
经洗膜 !压片 !显影和定影后 o将胶乳k× ¶¨·¨µl÷ p光片上
的杂交信号与叶片k⁄µ¬√¨ µl÷ p光片上的杂交信号进行对
比分析后 o找出在胶乳k× ¶¨·¨µl中杂交信号强于叶片
k⁄µ¬√¨ µl的克隆 o及在胶乳k× ¶¨·¨µl有杂交信号而在叶片
k⁄µ¬√¨ µl中没有杂交信号的克隆共 z|个 o另有一些克隆
在胶乳k× ¶¨·¨µl和叶片k⁄µ¬√¨ µl中均无杂交信号 ∀
u1u1w ‘²µ·«¨µ± …¯²·分析和 • ×p°≤• 分析 从 • √¨¨ µ¶¨
‘²µ·«¨µ± ⁄²·p…¯²·筛选的阳性克隆中随机挑选 x个 ¦⁄‘„
克隆用 ‘²µ·«¨µ± …¯²·杂交进一步验证k图 vl o• vyv !• t{v !
• vs共 v个克隆在胶乳 × ¶¨·¨µ中有杂交信号 o而在叶片
⁄µ¬√¨ µ中没有 ~而 • u|t !• vu|两个克隆在胶乳 × ¶¨·¨µ和叶片 ⁄µ¬√¨ µ中均不能检出任何杂交信号 ∀推测原因可
能是丰度太低以至无法由总 • ‘„进行的 ‘²µ·«¨µ±杂交检出 ∀对在胶乳 × ¶¨·¨µ和叶片 ⁄µ¬√¨ µ中均不能检出任
何杂交信号的 • u|t !• vu|两个差异片段进一步进行 • ×p°≤• 分析后发现 ou个差异片段均只在胶乳中表达
k图 wl ∀
图 v ‘²µ·«¨µ± ¥¯²·验证阳性克隆结果
ƒ¬ªqv ∂ µ¨¬©¬¦¤·¬²± ²©·«¨ ³²¶¬·¬√¨¦¯²±¨ ¶¥¼ ‘²µ·«¨µ± ¥¯²·
u1u1x ¦⁄‘„克隆测序与序列分析 从 • √¨¨ µ¶¨ ‘²µ·«¨µ± ⁄²·p…¯²·鉴定的 z|个阳性克隆中随机挑选 t{个克隆
送上海生物工程技术有限公司测序 o所有测出的序列去除载体序列及引物序列后 o在 Š¨ ±…¤±®中进行核酸和
wv 林 业 科 学 wu卷
图 w • ×p°≤• 验证阳性克隆
ƒ¬ªqw ∂ µ¨¬©¬¦¤·¬²± ²©·«¨ ³²¶¬·¬√¨¦¯²±¨ ¶¥¼ • ×p°≤•
k„l对照 ≤²±·µ²¯kt{≥ µ• ‘„l ~k…l• u|t }°• ‘„在叶片和
胶乳中不同表达 °• ‘„ ¬¨³µ¨¶¶¬²±¬± ¯¨ ¤©¤±§ ¤¯·¨¬~
k≤l• vu| }°• ‘„在叶片和胶乳中不同表达
°• ‘„ ¬¨³µ¨¶¶¬²±¬± ¯¨ ¤©¤±§ ¤¯·¨¬q
蛋白质同源比较 o结果表明 }有 x个克隆与巴西橡胶树中
已知的基因相同 o这些基因在橡胶生物合成中有积极的
作用k’« ετ αλqot||| ~¬ª«·ετ αλqot|{| ~„¶¤º¤·µ¨µ¤·¤±¤®∏¯ ετ
αλqoussvl ~u个克隆与 Š¨ ±…¤±®上公布的巴西橡胶树顺式
p异戊烯基转移酶同源性高 ~tt个克隆在巴西橡胶树中
是新发现的 o其中 y个克隆通过 • „≤∞技术获得了 x个全
长¦⁄‘„序列k另文发表l ox个在 Š¨ ±…¤±®中查询不到相
关的同源序列 o它们可能是功能未知的新基因 o或是靠近
vχ末端的基因片段 o同源区段太短 o难以通过同源比较推
测其功能k表 tl ∀
表 1 ΓενΒανκ中部分 χ∆ΝΑ序列同源比较分析结果(ΒΛΑΣΤΝ和 ΒΛΑΣΤΞ)
Ταβ .1 Τηε ρεσυλτσ οφ αλιγνµεντ ωιτη ΓενΒανκ δαταβασεσ ϖια ΒΛΑΣΤΝ ανδ ΒΛΑΣΤΞ προγραµσ
克隆编号
≥¤°³¯¨‘²
¦⁄‘„片段长度
¦⁄‘„ ¯¨ ±ª·«Π¥³
Š¨ ±…¤±®的登陆号
Š¨ ±…¤±®¤¦¦¨¶¶¬²±
‘²q
同源比较结果
• ¶¨∏¯·¶²©¶¨ ∏´¨ ±¦¨¶¤¯¬ª±°¨ ±·º¬·« Š¨ ±…¤±®§¤·¤¥¤¶¨¶
• vs2u vyz ∞…ywzyzu 与拟南芥的糖基转移酶蛋白序列同源性为 xy h
xy h ¬§¨±·¬·¼ º¬·«ª¯¼¦²¶¼¯·µ¤±¶©¨µ¤¶¨ ³µ²·¨¬± ¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ²© Αραβιδοπσιστηαλιανα
• u{ 全长 ƒ∏¯ p¯¯ ±¨ª·«
t vyx
„≠wytwtv 与拟南芥雄性不育蛋白序列同源性为 wx h ~与浩浩巴的乙酰辅酶 „还原酶蛋白序列同源
性为 wu h
wx h ¬§¨±·¬·¼ º¬·« °¤¯¨¶·¨µ¬¯¬·¼ up¯¬®¨ ³µ²·¨¬± ¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ²© Αραβιδοπσισ τηαλιανα ~wu h ¬§¨±·¬·¼ º¬·«
¤¦¼¯ ≤²„ µ¨§∏¦·¤¶¨ ³µ²·¨¬± ¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ²© Σιµ µονδσια χηινενσισ
• {v
• tus
• vyt
u{v
u{v
u{t
与巴西橡胶树小橡胶粒子蛋白的核酸蛋白序列同源性均为 tss h
tss h ¬§¨±·¬·¼ º¬·«¶°¤¯¯µ∏¥¥¨µ³¤µ·¬¦¯¨³µ²·¨¬± ±∏¦¯ ¬¨¦¤±§³µ²·¨¬± ¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ²© Ηεϖεα βρασιλιενσισ
• u|t 全长 ƒ∏¯ p¯¯ ±¨ª·«
|xx
„≠x{|y|s 与拟南芥磷酸甘油酯转移蛋白序列同源性为 yy h
yy h ¬§¨±·¬·¼ º¬·«³«²¶³«²ª¯¼¦¨µ¬§¨ ·µ¤±¶©¨µ³µ²·¨¬± ¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ²© Αραβιδοπσιστηαλιανα
• vu| 全长 ƒ∏¯ p¯¯ ±¨ª·«
z{{
„≠wytwtu 与鹰嘴豆的微管相关蛋白核酸同源性序列为 {y h o蛋白序列同源性序列为 |s h
{y h ¬§¨±·¬·¼ º¬·«°¬¦µ²·∏¥∏¯¨¤¶¶²¦¬¤·¨§³µ²·¨¬± ±∏¦¯ ¬¨¦¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ²© Χιχεραριετινυµ ¤±§|s h ¬§¨±·¬·¼
º¬·« °¬¦µ²·∏¥∏¯¨¤¶¶²¦¬¤·¨§³µ²·¨¬± ¶¨ ∏´¨ ±¦¨
• w|x 全长 ƒ∏¯ p¯¯ ±¨ª·«
t sys
„≠ysx|vs 烟草的 ‘׊°t蛋白序列同源性为 |t h
|t h ¬§¨±·¬·¼ º¬·«‘׊°t ³µ²·¨¬± ¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ²© Νιχοτιανα ταβαχυµ
• t|v
• vw|
xvu
u{z
与巴西橡胶树橡胶延长因子核酸蛋白序列同源性均为 tss h
tss h ¬§¨±·¬·¼ º¬·«µ∏¥¥¨µ¨¯²±ª¤·¬²±©¤¦·²µ±∏¦¯ ¬¨¦¤±§³µ²·¨¬± ¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ²© Ηεϖεα βρασιλιενσισ
• vyv
• v|t
全长 ƒ∏¯ p¯¯ ±¨ª·«
t txy
„≠wytwtw 与巴西橡胶树顺式 p异戊烯基转移酶核酸蛋白序列同源性均为 tss h
tss h ¬§¨±·¬·¼ º¬·«¦¬¶p³µ¨±¼¯·µ¤±¶©¨µ¤¶¨ ±∏¦¯ ¬¨¦¤±§³µ²·¨¬± ¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ²© Ηεϖεα βρασιλιενσισ
• v{v vz| ∞…ywzyzv 与罗勒咖啡酸 p ’ p甲基转移酶蛋白序列同源性为 zz h
zz h ¬§¨±·¬·¼ º¬·«¦¤©©¨¬¦¤¦¬§’p°¨ ·«¼¯·µ¤±¶©¨µ¤¶¨ ³µ²·¨¬± ¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ²© Οχιµυµ βασιλιχυµ
• twz vtz ∞…ywzyzw 无显著相关同源序列 ‘²¶¬ª±¬©¬¦¤±·¶¬°¬¯¤µ¬·¼©²∏±§
• vyx uyx ∞…ywzyzx 无显著相关同源序列 ‘²¶¬ª±¬©¬¦¤±·¶¬°¬¯¤µ¬·¼©²∏±§
• vzy t{| ∞…ywzyzy 无显著相关同源序列 ‘²¶¬ª±¬©¬¦¤±·¶¬°¬¯¤µ¬·¼©²∏±§
• y x|| ∞…ywzyzz 无显著相关同源序列 ‘²¶¬ª±¬©¬¦¤±·¶¬°¬¯¤µ¬·¼©²∏±§
• vz| uvu ∞…ywzyz{ 无显著相关同源序列 ‘²¶¬ª±¬©¬¦¤±·¶¬°¬¯¤µ¬·¼©²∏±§
v 讨论
≥≥‹是由 ⁄¬¤·¨¦«¨ ±®²等 kt||yl建立的差异表达基因分离技术 o它具有假阳性率低 o能有效分离低丰度
差异表达基因的优点 ∀因此本研究在构建胶乳特异表达基因的差减¦⁄‘„文库时 o采用了该技术 o同时选取
了胶乳再生比较旺盛时期 ) ) ) 刚结束排胶的常割树胶乳作为样品 ∀初步结果表明所分离的基因不仅包括一
些已报导的 o还有一些未报导的基因 o它们在橡胶生物合成中起着直接或间接的作用 ~同时还获得了一个与
¦¬¶p³µ¨±¼¯·µ¤±¶©¨µ¤¶¨ 基因高度同源的差异基因片段 o通过 • „≤∞扩增该片段的 x. 和 v. 末端 o获得了一个 ¦⁄‘„
全长序列k登录号 „≠wytwtwl o该结果另文介绍 ∀而美国密歇根州立大学通过 ∞≥×和 ¦⁄‘„p„ƒ° u种方法从
胶乳中得到的差异片段中并不含有与 ¦¬¶p³µ¨±¼¯·µ¤±¶©¨µ¤¶¨ 基因k橡胶合成关键酶基因l有同源性的差异片段
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xv 第 y期 邓柳红等 }用抑制消减杂交法分离巴西橡胶树胶乳特异表达基因
橡胶的生物合成由蔗糖开始 o经过糖酵解 o三羧酸循环生成乙酰辅酶 „ ∀然后以乙酰辅酶 „为原料通过
一系列相关的酶促反应合成橡胶 ∀因此橡胶的生物合成与巴西橡胶树的生理代谢是密切相关的k≤²µ±¬¶« ετ
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本研究通过对部分差异片段进行序列分析及比较 o发现由 ≥≥‹ 法获得的差异片段与橡胶生物合成 !信
号传导和物质代谢运输等相关 ∀割胶是一种机械刺激 o它可诱导巴西橡胶树体内产生伤害乙烯 o而研究发现
乙烯可以提高乳管细胞膜的透性 o加速胶乳流速 o影响胶乳的代谢k„°¤¯²± ετ αλqot||ul ∀由此推测割胶可能
通过影响巴西橡胶树的生理代谢功能进而影响到胶乳的再生 ∀割胶后的排胶因引起乳管细胞质的流失 o需
要在乳管内建立一种新的代谢平衡 o来补充每次割胶后损失的细胞质k包括蛋白l o这时可能就会启动与胶乳
再生相关基因的表达 o作者推测橡胶生物合成是由细胞质再生需求所诱导的 o而割胶等伤害刺激则通过影响
巴西橡胶树的生理代谢来对橡胶生物合成起到间接的促进作用 ∀
参 考 文 献
何 康 o黄宗道 qt|{z q热带北缘巴西橡胶树栽培 q广州 }广东科技出版社 ov|{ p wsu owsz p wty
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k责任编辑 徐 红l
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