利用cDNA-AFLP技术对大白菜杂交种白引2号杂种优势的研究

摘要

杂种优势是生物界普遍存在的十分重要的生物学现象，并在多种动植物中得到成功的利用。芸薹属（Brassica）作物是杂种优势利用最为普遍的一类作物。国内外学者在近一个世纪对杂种优势机理的研究中做了大量的理论和实验探讨，在方法和指导思想上取得了一些进展，提出了许多的学说。杂种优势产生的机理仍然是一个末解之谜，还有许多问题需要深入研究。
　　 本文以‘白引2号’杂交种及其亲本为材料应用cDNA-AFLP技术研究基因的差异表达，方法如下：分别在幼苗期、莲座期和结球期剪取嫩叶，提取叶子的总RNA，利用反转录酶将其反转录成cDNA后进行AFLP(amplified fragment length polymorphism)分析。cDNA-AFLP操作中选择EcoRⅠ和MseⅠ对双链cDNA进行限制性酶切，得到的粘性末端分别连接上人工接头，预扩增后再用64对选择性引物扩增并在6％聚丙烯酰胺凝胶电泳后用银染方法染色进行指纹图谱分析。
　　 本研究表明杂交种和亲本间存在显著的基因表达差异。杂交种和亲本间差异表达的条带可分为四种类型：(1)杂种特异表达的类型；(2)双亲共沉默类型；(3)单亲表达一致类型（偏母本和偏父本）；(4)单亲表达沉默类型（偏母本和偏父本）。
　　 本研究结果：在不同的发育时期找到了29条差异片段，其中5个幼苗期的差异片段，14个莲座期的差异片段，10个结球期的差异片段。19个在杂种中表达，3个在双亲中都表达，2个在双亲之一（母本）中表达，5个在双亲之一（父本）中表达。将29个差异片段的序列经同源性序列比对检索，13个可以在NCBI数据库中找到同源序列，16个没有在数据库中找到同源序列，推测可能是新基因。对13个已知序列的分析表明，这些片段参与了代谢、信号转导等过程。29个基因片段的蛋白质序列经同源性比对，结果发现两个基因片段分别含有AP2/EREBP结构域和PPR结构域。而这两个结构域在控制植物生长发育方面具有重要的作用。
　　 本文应用cDNA-AFLP技术研究大白菜基因的差异表达。本文研究的结果将为以后进一步揭示杂种优势的分子机理提供依据。