粳稻全基因組物理圖譜及非洲野生稻BIBAC-TAC文庫(kù)的構(gòu)建.pdf

1、隨著水稻基因組序列草圖的完成,研究和確定其基因組中各基因序列的功能已成為科研人員所面臨的重要課題.為了加速水稻基因組序列功能的大規(guī)模分析,該研究建立了亞洲一年生栽培稻,粳稻"日本晴"Oryza sativa L. ssp.japonica cv.Nipponbare全基因組范圍的,并與現(xiàn)有的水稻遺傳圖譜相結(jié)合的綜合圖譜.該圖譜是采用DNA測(cè)序膠限制性酶切技術(shù),在粳稻"日本晴"的兩個(gè)細(xì)菌人工染色體(BAC)基因文庫(kù)和一個(gè)可轉(zhuǎn)化人工染色體(

2、BIBAC)基因文庫(kù)的基礎(chǔ)上建立的.圖譜的構(gòu)建共使用了20,835個(gè)BAC和BIBAC克隆,這些克隆涵蓋了7.2倍的粳稻全基因組,包含了99﹪的粳稻全基因組DNA序列.在DNA測(cè)序膠上用Hind Ⅲ酶和Hae Ⅲ酶把BAC和BIBAC克隆進(jìn)行雙酶切DNA鑒定后,對(duì)膠片進(jìn)行掃描,通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析,把它們組裝成由克隆重疊片斷組成的疊連群.該研究中構(gòu)建的粳稻物理圖譜以其在幾方面突出的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),使之較已發(fā)表的其他物理圖譜對(duì)水稻功能基因組的研

3、究提供了更為強(qiáng)有力的工具.首先,所構(gòu)建的這一新的物理圖譜中使用的BIBAC基因文庫(kù),是特別為農(nóng)桿菌介導(dǎo)的大片段外源DNA直接轉(zhuǎn)化到植物基因組而設(shè)計(jì)的.第二,該研究建立的圖譜中使用的BIBAC克隆是構(gòu)建于富含AT的限制性內(nèi)切酶Hind Ⅲ,它不同于由限制性內(nèi)切酶Bam HI和Eco RI構(gòu)建的BAC文庫(kù).這使得該物理圖譜所使用的三個(gè)大片斷DNA文庫(kù)能夠互為補(bǔ)充,因此能更為全面的涵蓋水稻基因組序列,避免文庫(kù)構(gòu)建中因酶切位點(diǎn)而出現(xiàn)的缺失,對(duì)后

4、基因組學(xué)的研究也更為有利.第三,以該圖譜疊連群中選出的637個(gè)克隆進(jìn)行末端測(cè)序得到的652個(gè)克隆末端測(cè)序結(jié)果(rBESs)作為標(biāo)記,使該圖譜可以與現(xiàn)有的水稻序列圖譜相比對(duì)和結(jié)合,構(gòu)建更為完善的物理圖譜、遺傳圖譜與序列圖譜相結(jié)合的綜合圖譜.第四,粳稻"日本晴"第八號(hào)染色體精確物理圖譜的構(gòu)建,將會(huì)多方面地促進(jìn)水稻染色體基因組的研究.第五,該研究中基于可轉(zhuǎn)化人工染色體的粳稻全基因組物理圖譜的成功構(gòu)建,進(jìn)一步證明了DNA測(cè)序膠限制性酶切方法是構(gòu)

5、建全基因組大片段DNA序列物理圖譜的可靠的、行之有效的方法和途徑.野生稻是水稻遺傳改良的重要資源,為加強(qiáng)對(duì)野生稻基因組序列功能的研究和基因的定位克隆,該研究還構(gòu)建了與非洲栽培稻親緣關(guān)系最近的巴蒂野生稻(Oryza barthii)可轉(zhuǎn)化人工染色體BIBAC基因文庫(kù)和TAC基因文庫(kù).因此,非洲野生稻巴蒂野生稻可轉(zhuǎn)化人工染色體基因文庫(kù)的構(gòu)建將加速野生稻基因的定位克隆和分析,為研究野生稻和栽培稻在進(jìn)化上的關(guān)系以及栽培稻的遺傳改良提供了重要的研