秈稻廣陸矮4號全長cDNA文庫的構建和秈粳稻基因比較表達譜分析.pdf

1、水稻全長cDNA克隆和序列是水稻基因組注釋及開展功能基因組研究的重要依據(jù)和資源。在本研究中，我們利用Cap Tagging的方法構建了秈稻廣陸矮4號五種組織的cDNA文庫,并最終獲得了10,081條全長cDNA。比較分析發(fā)現(xiàn)，7,388條與粳稻日本晴的全長cDNA有同源匹配，而2,693條無同源匹配。有同源匹配的7,388條cDNA中，7,346條cDNA有預測的開放閱讀框，而這些序列中，只有2,487條cDNA編碼的蛋白序列顯示出秈-

2、粳完全一致，而另外的4,859條則由于插入和缺失（Indels）、單核苷酸多態(tài)性（SNP）及非同源區(qū)序列（Non-homologue sequences，NHS）等的存在而導致了所編碼蛋白的差異。這些差異可能是造成這兩種亞洲栽培稻亞種不同表型的原因。另外，2,693條與粳稻日本晴的全長cDNA無同源匹配的cDNA中，有1,751條與日本晴的基因組序列有同源匹配。表達分析表明，這部分cDNA在秈稻廣陸矮4號和粳稻日本晴中均有表達但表達量不

3、同。64條與粳稻日本晴的基因組序列無同源匹配，但與秈稻93-11的基因組有同源匹配的NCGR-cDNA中，多數(shù)在廣陸矮4號中特異表達。通過3個秈稻品種和5個粳稻品種的基因組PCR驗證表明部分為秈稻特異的序列。這些全長cDNA克隆及序列資源為秈粳稻在基因結(jié)構及更深入的功能研究提供了一個很好的平臺。 我們進一步開展了秈、粳差異表達的芯片分析。首先，我們把得到的秈稻廣陸矮4號的10,081條全長cDNA克隆經(jīng)質(zhì)粒抽提和PCR擴增，研制

4、了廣陸矮4號的 cDNA芯片。通過秈稻廣陸矮4號和粳稻日本晴的各3種組織，包括發(fā)芽的種子、14天苗期的苗以及根的cDNA雜交芯片,分析秈粳稻基因的差異表達。芯片結(jié)果顯示，共有231個基因在秈、粳亞種間有顯著的表達差異，在根中共171個，在苗中有109個，而在發(fā)芽的種子則只有40個。在每種組織中，我們隨機挑選了各10個基因通過實時定量RT PCR進行驗證，發(fā)現(xiàn)27個基因的定量結(jié)果和芯片分析結(jié)果一致。我們在這27個基因中鑒定出了2個秈稻特異