资料简介：
硕士论文-紫菜细菌人工染色体文库的构建和海藻糖合成酶基因的研究，共89页，47143字
摘要
条斑紫菜作为一种大型经济海藻，由于其基因组较小，正成为藻类遗传和发育研
究的模式生物，并且海藻功能基因组的研究也刚刚起步。细菌人工染色体文库是基因
克隆及基因组学研究的一个重要工具，在基因组的物理图谱构建、序列测定、基因的
图位克隆等研究中发挥着重要的作用。因此构建一个高质量的紫菜大片段基因组文库
对海藻的基因组学研究很有必要。在本实验中，我们构建了条斑紫菜的 BAC 文库并
对其进行了鉴定和筛选。该文库包含 54144 个克隆，平均插入片断大小为 65 kb，空
克隆率小于 0.7%。由于紫菜的基因组大小为 2.7-5.3?? 108 碱基对，本文库对基因组
的覆盖率达到至少在 6.6 倍以上，理论上，从这个文库中对任何单拷贝核基因的获取
概率应该大于 99%。相关的测试结果已显示了此文库具有很好的真实性和稳定性。同
时用 PCR 方法筛选了紫菜的 BAC 文库，海藻糖合成酶基因的引物在 10、22 和 42 号
板池 DNA 中扩增出目的带，即成功筛选到含海藻糖合成酶基因的三个阳性克隆池。
上述结果表明此 BAC 文库可以用于紫菜的基因克隆和基因组学研究。
海藻糖（α-D-glucopyranosyl-[1,1]-α-D-glucopyranose）是一种广泛存在于自然界
中的非还原性双糖，由两个分子葡萄糖构成。研究表明它的存在能使生物体提高抵抗
温度、pH 等变化的能力；并且在干旱条件下，它还能够稳定细胞内的生物结构，所
以海藻糖可作为一种很有前景的食品稳定剂，药品添加剂和植物抗逆的保护剂。分离
有关海藻糖合成酶的基因，应用生物工程的手段引入植物，可以提高植物抗干旱、抗
盐碱的能力。本研究中我们用 RACE-PCR 的方法从条斑紫菜中克隆了海藻糖合成酶
基因 PyTPS，获得了其全长 cDNA 序列（3221bp），217－2940 区域为基因的开放阅
读框(ORF)，编码的蛋白质大小为 908aa。将对应的蛋白质序列 PyTPS 与水稻、拟南
芥、酵母和大肠杆菌的海藻糖合成酶进行聚类分析得知，同源关系分别为：40%、39%、
32%和 27%。同时还构建了原核表达载体 pET22b－ PyTPS，并成功在大肠杆菌
BL21(DE3)菌株中表达。
关键词：条斑紫菜；细菌人工染色体文库；RACE－PCR；海藻糖合成酶基因
目录
前言……………
摘要……………
Abstract ………
目录……………
第一部分 文献综述
第一章 植物基因组学研究概况
植物基因组学研究的几个重要领域
结构基因组学
功能基因组学
生物信息学
比较基因组学 ……………
植物 功能 基因组的研究方 法 ……………
应用模式植物深入研究植物基因组……………
应用 RNA 干预技术研究功能基因组………………
克隆目的基因的常用方法
图位克隆技术 ……………
基因标签法 ………………
基因的电子克隆 …………
表达序列标签（EST）……………
DNA 芯片技术筛选新基因…
基因表达系列分析…………
第二章
海藻及紫菜基因组研究概况
海藻概述 …………………
海藻生物技术的发展 ……
藻类基因工程研究进展 …
蓝藻基因工程……………
绿藻基因工程 …………
质体基因图和质体基因的研究 ………………
rRNA 基因序列测定与藻类系统发生树 ………
紫菜研究概况 ……………
第三章
细菌人工染色体文库的研究进展…………… 18
BAC 文库在基因组研究上的应用 ……………
BAC 文库用于基因组物理图谱的构建
基于 BAC 克隆的全基因组和单条染色体测序…
BAC 靶位基因操作………
与细胞遗传学技术结合快速定位和克隆新基因
用于遗传转化……………
国内外植物 BAC 文库的构建和发展概况………
国外 BAC 文库在植物上的应用概况 ………
国内植物 BAC 文库的构建概况………………
第四章 海藻糖合成酶的研究进展…………………
海藻糖的保护作用………………
海藻糖代谢的分子基础…………
海藻糖合成酶基因………………
前景……… 27
第二部分 研究内容 …………………
第一章
紫菜细菌人工染色体（BAC）文库的构建与鉴定…………………
材料和方法………………
实验材料 ……………
紫菜大片段 DNA 与脱磷 BAC 载体的连接………
高效价感受态细胞 DH10B 的制备………………
紫菜大片段 DNA 与 BAC 载体连接产物的电击转化……………………
BAC 克隆的检查、挑选、培养和保存 ……………
结果与分析………………
紫菜 BAC 文库的构建 ………
紫菜 BAC 文库的鉴定……
BAC 文库的保存 ………
讨论
第二章 海藻糖合成酶基因对紫菜 BAC 文库的筛选………
材料和方法………………
实验材料 ……………
紫菜 BAC 文库池混合质粒的提取……………………
PCR 引物的设计………………
PCR 反应体系及循环参数……
DH5?感受态细胞的制备 ……
结果与分析……………………
紫菜 BAC 文库池混合质粒……
PCR 法筛选 BAC 文库
讨论
第三章 海藻糖合成酶基因的克隆和表达 …………………
实验材料………………
实验方法 …… ………
海藻中海藻糖的检测 …………
海藻糖合成酶基因(PyTPS)全长 cDNA 的克隆………
pyTPS 基因在大肠杆菌 BL21 中的表达………………
结果和分析 ……………………
海藻中海藻糖的检测
PyTPS 全长 cDNA 序列的克隆
PyTPS 基因序列的分析………
PyTPS 基因在大肠杆菌 BL21 中的表达………………
讨论………
第三部分
第四部分
结论…………………
参考文献……………
附录…………
硕士期间发表及完成的论文………
致谢…………
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