五种野生稻中包含Pi2/9遗传座位的BAC克隆的筛选与序列初步分析
Pi2/9遗传座位论文 鸟枪法测序论文 同源搜索论文
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在水稻Ⅵ号染色体着丝粒区域的Pi2/9遗传座位中至少包含五个稻瘟病抗性基因:Pi2,Pi9,Piz-t,Piz,Pigm。它们都来自不同供体。其中已克隆到的三个基因:Pi2,Pi9,Piz-t编码序列高度同源的NBS-LRR蛋白,对稻瘟病菌都显示出了极强的广谱抗性。为初步分析该遗传座位在AA基因型野生稻(Oryza nivara、Oryza rufipogon)中的分布情况,本文使用同源搜索的方法从上述野生稻BES数据库中获得了三个候选克隆,应用杂交方法对它们进行了鉴定。发现它们的序列高度同源,其中OR_BBa0100819的长度最长。初步分析已经获得的BBCC基因型野生稻(Oryza minuta)中可能包含Pi2/9遗传座位的BAC克隆OM_Ba0030A22和OM_Ba0045A15的序列后,发现OM_Ba0030A22只含有Pi2/9遗传座位的同源序列,并未覆盖该遗传座位,OM_Ba0045A15部分覆盖了该遗传座位。使用同源搜索的方法获得了OM_Ba0045A15可能的延伸克隆OM_Ba0024C01,进一步的杂交鉴定发现二者并不具有重叠区域。使用鸟枪法测定了OR_BBa0100819和OM_Ba0024C01的序列,分析发现OM_Ba0024C01也覆盖了部分Pi2/9遗传座位。使用同源搜索的方法获得了它的延伸克隆OM_Ba0103F07,进一步分析后发现这两个BAC克隆仍未完全覆盖Oryza minuta中的Pi2/9遗传座位。本文还初步分析了已经完全测序的不同野生稻中包含Pi2/9遗传座位的BAC克隆的序列,发现其中包含的NBS-LRR基因都属于同一进化枝。BBCC基因型野生稻中的Pi2/9遗传座位很可能来源于BB基因型野生稻。
中文摘要 | 第8-9页 |
英文摘要 | 第9页 |
1 前言 | 第10-18页 |
1.1 植物抗病基因简介 | 第10-15页 |
1.1.1 NBS-LRR | 第13-14页 |
1.1.2 LRR-TM | 第14页 |
1.1.3 STK | 第14页 |
1.1.4 LRR-TM-STK | 第14-15页 |
1.1.5 其他 | 第15页 |
1.2 植物抗病基因的进化 | 第15-16页 |
1.3 水稻抗病基因的研究进展 | 第16页 |
1.4 Pi2/9遗传座位 | 第16-18页 |
2 材料与方法 | 第18-28页 |
2.1 材料 | 第18-20页 |
2.1.1 所用BAC克隆 | 第18页 |
2.1.2 载体 | 第18页 |
2.1.3 菌种 | 第18-19页 |
2.1.4 主要试剂、酶类和试剂盒 | 第19页 |
2.1.5 主要仪器 | 第19-20页 |
2.2 方法 | 第20-28页 |
2.2.1 BAC DNA的小量制备 | 第20页 |
2.2.2 制备好的BAC DNA的酶切 | 第20-21页 |
2.2.3 杂交 | 第21-23页 |
2.2.3.1 转膜 | 第21页 |
2.2.3.2 探针标记 | 第21页 |
2.2.3.3 预杂交 | 第21-22页 |
2.2.3.4 杂交 | 第22页 |
2.2.3.4 洗膜 | 第22页 |
2.2.3.5 信号检测 | 第22-23页 |
2.2.4 BAC DNA的大量抽提 | 第23页 |
2.2.5 BAC测序亚库的构建 | 第23-24页 |
2.2.5.1 超声打断 | 第23页 |
2.2.5.2 插入片段的回收与连接 | 第23-24页 |
2.2.5.3 连接产物的回收与转化 | 第24页 |
2.2.6 亚克隆文库的保存 | 第24页 |
2.2.7 亚克隆DNA的抽提 | 第24-25页 |
2.2.8 测序反应 | 第25-26页 |
2.2.8.1 测序PCR | 第25-26页 |
2.2.8.2 测序产物的回收及上样 | 第26页 |
2.2.9 序列组装 | 第26页 |
2.2.10 序列空缺的填补 | 第26页 |
2.2.11 序列分析 | 第26-27页 |
2.2.12 进化树绘制 | 第27-28页 |
3 结果与分析 | 第28-48页 |
3.1 Oryza nivara、Oryza rufipogon、Oryza minuta中覆盖Pi2/9遗传座位的BAC克隆的筛选 | 第28-33页 |
3.1.1 BAC末端序列的同源搜索 | 第28-29页 |
3.1.2 候选BAC克隆的鉴定 | 第29-33页 |
3.1.2.1 BAC克隆的完全酶切 | 第29-30页 |
3.1.2.2 Southern杂交确定代测BAC克隆中NBS-LRR基因的分布情况 | 第30-31页 |
3.1.2.3 供试BAC克隆的指纹分析 | 第31-33页 |
3.2 OR_BBA0100B19和OM_BA0024C01两个BAC克隆测序亚克隆文库的构建与序列测定 | 第33-40页 |
3.2.1 高纯度BAC DNA的抽提 | 第33-34页 |
3.2.2 BAC DNA的超声打断和末端补平 | 第34页 |
3.2.3 所需片段的回收及连接 | 第34-35页 |
3.2.4 所需亚克隆文库大小的估计 | 第35-37页 |
3.2.5 亚克隆文库测序样品的制备 | 第37-38页 |
3.2.6 序列测定 | 第38页 |
3.2.7 序列组装 | 第38-40页 |
3.3 Oryza minuta中Pi2/9遗传座位的延伸 | 第40-43页 |
3.3.1 延伸克隆的同源搜索 | 第40-41页 |
3.3.2 BAC克隆OM_Ba0178G06和OM_Ba0103F07的鉴定 | 第41-43页 |
3.3.2.1 Southern杂交确定OM_Ba0178G06和OM_Ba0103F07中NBS-LRR基因的分布情况 | 第41页 |
3.3.2.2 OM_Ba0103F07和OM_Ba0024C01的指纹分析 | 第41页 |
3.3.2.3 杂交确定OM_Ba0103F07中是否含有NIP基因 | 第41-43页 |
3.4 Oryza punctata中覆盖Pi2/9遗传座位的BAC克隆测序缺口的补平 | 第43-45页 |
3.5 Oryza punctata、Oryza officinalis、Oryza minuta中Pi2/9遗传座位的初步分析 | 第45-48页 |
3.5.1 遗传座位中包含的NBS-LRR基因的预测 | 第45-46页 |
3.5.2 预测出的NBS-LRR基因及基因类似物的进化分析 | 第46-48页 |
4 讨论 | 第48-50页 |
4.1 水稻BES和EST数据库的应用 | 第48页 |
4.2 Shot-gun法测定BAC克隆的序列 | 第48-49页 |
4.3 序列的初步分析 | 第49-50页 |
5 参考文献 | 第50-53页 |
6 附录 | 第53-56页 |
7 致谢 | 第56页 |
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