水稻第四号染色体特异DNA芯片的研制及水稻第四号染色体基因的表达谱和籼粳稻之间差异表达谱分析

论文题目: 水稻第四号染色体特异DNA芯片的研制及水稻第四号染色体基因的表达谱和籼粳稻之间差异表达谱分析

论文类型: 博士论文

论文专业: 生物化学与分子生物学

作者: 贾沛昕

导师: 韩斌

关键词: 水稻基因组,物理图,多模板多引物,粳稻,籼稻,芯片,常染色质,异染色质

文献来源: 中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）

发表年度: 2005

论文摘要: 作为国际水稻基因组计划的一个成员,中国科学院国家基因研究中心承担了粳稻日本晴第四号染色体精确测序的任务。同时,基因中心早在1993 年就着手籼稻广陆矮四号第四号染色体的测序工作。由于两个水稻亚种具有高度共线性,因此在构建两者的物理图时,彼此借鉴了各自的序列框架。构建物理图的主要方法是通过序列标签接头定位克隆重叠群,并用全库杂交的方法结合指纹图数据鉴定与已测序克隆重叠并且延伸出去的克隆。在本研究中,我采用了多模板多引物PCR(pool PCR)的方法,将BAC克隆DNA进行混合成pool DNA库,与多对引物同时进行PCR 反应并通过单一模板和单对引物的PCR 实验合测序分析验证,最终确定和已知克隆重叠的目的克隆。利用该方法和已定位于广陆矮四号第四号染色体102.3cM处的BAC克隆H621D04及相关的重叠群信息,用pool PCR 的方法共鉴定了7 个和定位BAC H621D04 重叠的克隆,其中有6个是用全库筛选的方法没有鉴定出来的,这说明pool PCR 是一种有效的鉴定克隆群和延伸物理图的方法。最后,结合指纹图数据,我确定了测序候选克隆H418F10 并进行了测序。 水稻是单子叶禾本科植物的模式植物。栽培稻日本晴全基因组测序工作的完成为深入研究这种模式植物打下了坚实的基础。研究染色体的表达模式是从庞杂的序列中挖掘基因编码信息的重要工作。。借助于水稻第四号染色体测序的工作,利用测序工作构建的亚克隆库的资源,通过PCR 扩增基因组片段构建了覆盖粳稻日本晴整条第四号染色体的特异芯片,研究水稻第四号染色体的转录活性。我选择了六种有代表性的水稻组织材料,按照组织和发育阶段将基因表达的情况进行分类,寻找染色体水平上基因表达的特异性模式。芯片杂交结果显示,82%的有注解信息的基因至少在一种组织材料中有表达,同时还发现1643

论文目录:

目录

摘要

第一章 用多模板多引 PCR 的方法进行籼稻广陆矮四号第四号染色体物理图克隆延伸

一、引言

二、材料和方法

三、结果

1. 构建混合BAC 质粒的POOLED DNA库

2. 用多模板多引物PCR 鉴定阳性克隆以延伸物理图

3. BAC克隆H418F10 鸟枪法测序

四、讨论

1. 多模板多引物PCR 是延伸籼稻广陆矮四号第四号染色体物理图的一个补充方法

2. 影响多模板多引物PCR 的因素

3. 多模板多引物PCR 是物理图克隆延伸的一种有效手段

第二章 利用水稻4 号染色体特异芯片研究粳稻第四号染色体的基因表达谱和粳籼稻之间的表达差异

一、引言

二、材料和方法

三、结果

1. 构建覆盖整条水稻第四号染色体的TILING 芯片

2. 芯片分析结果为大部分水稻四号染色体注释基因提供了表达上的证据

3. 水稻第四号染色体上无注解基因区的转录活性的检测

4. 组织特异的表达谱反映出水稻的发育和生理特征

5. 发育过程中水稻基因转录事件在染色体水平上可能的调控模式

6. 水稻四号染色体的常染色质区富集了和拟南芥高度同源的基因

7. 转座相关基因在生殖生长期的转录活性增高

8. 日本晴和广陆矮4 号的芯片比较结果提供了水稻第四号染色体上可能的粳籼稻差异表达基因

四、讨论

1. 大规模制备基因组片段PCR 产物的困难

2. 实验设计方案中标记样品没有采用荧光交换的说明

3. 水稻四号染色体tiling 芯片用依次相互重叠的基因组片段覆盖整条染色体

4. 芯片研究是基因注解工作的重要补充

5. 基因转录活性在染色体水平上的调控

6. 日本晴和广陆矮4号的差异表达基因与发育和组织特异性存在相关性

结语

参考文献

发表文章

致谢

发布时间: 2005-09-09

参考文献

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