盐胁迫下紫杆柽柳cDNA文库构建及表达序列标签（EST）分析

【摘要】：柽柳抗旱、耐盐能力强，因此是进行耐盐碱机理研究的良好材料，但目前，有关柽柳耐盐碱的分子机理研究国内外尚未见报道。本文为了研究柽柳的耐盐机理构建了0.4 mmol／L NaHCO_3胁迫处理的柽柳cDNA文库，随机选取重组克隆测序，用表达序列标签(EST)方法研究NaHCO_3胁迫下柽柳基因的表达。 cDNA初始文库滴度为1.2×10~6pfu／mL，蓝白斑检验结果表明，文库重组率为96％，PCR检测表明插入片段的平均长度1 200bp左右。 随机挑选文库中的克隆进行测序。将获得序列去除5’端载体序列、文库接头序列和poly(A)序列。共获得2 328条读序较好的序列。 以获得的2 328条序列建立本地核酸数据库。本地BLAST获得642个与其它序列无同源区的序列，其余的1 686条序列依照同源性聚为281个序列集，对每个序列集通过序列联配获得359个contig。用于网上进行BLAST分析的独立序列共有1 001个。文库的冗余度为57％。 1 001个序列的BLASTX分析表明，有428个与已知功能的基因序列相似，234个与未知功能的基因相似，339个未能发现相似序列。将428个代表独立已知功能基因的EST，按功能分为11个类，其中防御基因、新陈代谢和蛋白合成及分拣的表达丰度最高，分别为25.26％、20.65％和15.37％。对与耐盐有关基因EST分析结果表明，信号元件、转录调控、应激蛋白和活性氧清除剂所包含的表达的基因比较多，这些基因的表达丰度也较高，分别为4.1％、1.9％、3.3％和0.9％，这说明这四种过程在柽柳抗盐胁迫时起到了重要作用。此外，跨膜运输及质子平衡、蛋白质代谢和新陈代谢类所包含的表达的基因种类相对较少，但是其表达丰度也较高分别为0.9％、0.9％和2.3％，可能在盐胁迫中也起到了重要的作用。 以上研究说明，柽柳的抗盐过程是一个复杂的多基因协同作用体系，涉及到防御反应、基因调控、信号传导、离子转运、活性氧清除、渗透调节、应激反应等多方面的综合作用，从而为系统阐明柽柳抗盐分子机理研究奠定坚实基础。