胡晓微20095071217学年论文EST标记的研究进展

学年论文（设计）（本科）学院生命科学学院专业生物科学年级2009姓名胡晓微论文（设计）题目EST标记的研究进展指导教师徐永杰职称讲师成绩2012年05月16日学号：200950712171目录摘要......................................................................................................................................................2关键字.................................................................................................................................2Abstract........................................................................2keywords.............................................................................................................................20引言..........................................................................21用于EST-SSR技术的研究..................................................32EST标记技术在动物学上的应用..........................................32.1寻找新的基因..........................................................................................................32.2用于制备DNA芯片...............................................................................................43EST标记技术在植物研究中的应用........................................43.1寻找新基因..............................................................................................................43.2构建遗传连锁图谱..................................................................................................43.3寻找新的基因..........................................................................................................53.4引物通用性和比较作图..........................................................................................53.5遗传多样性中的研究..............................................................................................53.6在比较基因组学中的研究......................................................................................53.7基因差异表达的研究..............................................................................................64EST标记技术的发展前景..................................................6参考文献.......................................................................62EST标记的研究进展姓名：胡晓微学号：20095071217学院：生命科学学院专业：生物科学专业指导老师：徐永杰职称：讲师摘要：EST标记技术即表达序列标签标记，它产生于cDNA文库，是大规模随机挑选cDNA克隆，对其3’或5’端进行一步测序法所获得的序列。它测序效率高，有多、快、好、省的特点，被广泛地应用在动物以及植物的基因研究中。它可以用来寻找新基因，可以用来制造DNA芯片，用于构建遗传连锁图谱，用于EST-SSR标记研究，用于基因差异表达的研究等等。并且，随着EST数据资料的不断更新，它所涉及到的领域和研究解决的问题也在不断地扩大，为方便人们的科学研究提供了坚实的基础。关键词：EST；标记；进展Abstract:ESTisshortforexpressedsequencetag,whichproducesinthecDNAlibraryoflarge-scalewherecDNAcloneswererandomlyselectedandtheir3'or5'endsequenceswereobtainedfromthestepsequence.Itischaracteristicofhighefficiency,much,fastspeedandsaving.Thereforeitiswidelyusedinthegeneticresearchsonanimalsandplants.Itcanbeusedtofindnewgenes,makeDNAchips,andconstructgeneticlinkagemap,EST-SSRmarkersanddifferentialgeneexpressionandsoon.Inaddition,withconstantlyupdatedinformationonESTdatas,itsinvolvedfieldsandresearchingproblemstobesolvedareconstantlyexpanding,providesasolidfoundationforfacilitatingpeople'sresearch.Keywords:EST;Mark;Progress引言：EST标记技术表达序列标签(ExpressedsequenceTag,EST)是一种比较精准的DNA标记技术，被人们发现和利用的比较晚。但是随着科学技术的不断发展和更新，人们对它的了解和利用越来越多，被广泛地应用于动植物的研究中，使DNA的研究更加方便和准确。它比传统的SSR标记技术步骤简单，能够反映基因的编码部分，可直接获得基因表达的信息。并且在它的基础上又可以延伸出更多其它的新的标记技术，能够解决很多的生物难题，发展前景非常广阔。31用于EST-SSR技术的研究EST-SSR标记技术是一种有效的功能分子标记方法，它是从EST序列中开发的SSR标记。它是一种在EST基础上有进一步发展的新型分子标记，根据简单重复序列两端的保守序列设计引物进行PCR扩增，由于植物上不同物种间微卫星重复单元的碱基组成和拷贝数不同而呈现出多态性。由于EST来源于编码DNA，器序列保守性高，其通透性比来源于非表达的标记更高，适于远源物种比较基因组研究。应用已开发的核桃EST-SSR标记[1]来分析核桃属种间及核桃组组内的亲缘关系，并对核桃EST-SSR标记的跨种属的通用性进行分析，为核桃属种间及核桃组组内种质资源的分类及核桃EST-SSR标记更广泛应用于其它近源属种的可行性提供科学依据[2]。2EST标记技术在动物学上的应用2.1寻找新的基因高琪等［3］以日本七鳃鳗口腔腺为材料，构建cDNA文库。通过对文库中克隆子的序列测定和生物信息学初步分析，得到1323条有效EST序列。日本七鳃鳗口腔腺cDNA文库以及EST文库的成功构建，为研究日本七鳃鳗口腔腺的功能基因和蛋白质组学奠定了基础，推动了这一方面研究的进程。从上面的应用中可以看出，EST方法的优越性就在于它能大大缩小基因的筛选范围，提高分离基因的效率，获得全长cDNA可以直接用于如转基因等的研究。除此之外，将所获得的EST用生物信息学方法与各个公共数据库中已知序列进行比较，还可迅速而准确的确定基因的功能。与此同时，以EST为重要来源的染色体物理图谱也方便了对候选基因的连锁分析，它可将基因确定在更狭小的染色体区段内，从而提高分辨率。2.2用于制备DNA芯片DNA芯片技术是近年发展起来的研究功能基因组学的方法，EST是用于制备4DNA芯片很好的基因资源，而芯片技术同样也是目前高通量筛选EST的有效方法。DNA芯片与传统核酸印记杂交相比，具有快速，集成化和高通量[4]等优点，必将成为转基因植物产品检测的主流。3EST标记技术在植物研究中的应用3.1寻找新基因刘洋[5]等以甘蔗这趟合成酶基因cDNA为探针，对高亮EST数据库进行同源检索，将获得的4条与橄榄相似性很高的EST序列进行拼接，后经基因组RCR，分子克隆和序列分析验证获得了甜高粱蔗糖合成酶基因DNA序列。3.2构建遗传连锁图谱遗传连锁图谱指基因组内基因以及专一的多态性DNA标记相对位置的图谱。EST由于其多态性高而作为构建遗传连锁图谱的标记，它是基因组研究中的重要环节，是基因定位，克隆机基因组结构与功能研究的基础。LuizRH等[6]利用“BAT93”和”JaloEEP558”杂交品种建立RIL群体，利用EST-SSR，AFLP,RGA三种标记方法在菜豆图谱中共加密了282个新的标记，分布于11个连锁群里，为菜豆提供了一个更好的图谱。KaurS等[7]从澳大利亚油菜品种BrassicanapusL的20000个EST序列中搜到445个EST-SSR标记位点，构建连锁图谱标记的多态性比例在70%～80%之间。汪骞等[8]利用陈琛等[9]开发的甘蓝油菜的EST-SSR标记构建了大白菜重要性状的遗传连锁图谱。Gadaleta[10]精细定位大麦德高度重组区域7H（1）染色体区段，把101个大麦EST位点和其他43个遗传标记整合成饱和遗传图谱，并构建该区域的物理图谱。到现在为止，已经有人利用EST标记技术对棉花［11］，水稻，大豆，小麦［12］，洋葱等进行了遗传图谱的构建。3.3寻找新的基因大规模的EST产生和EST数据库的建立，为利用生物信息学筛选新基因提供了条件。通过计算机网络对数据库中大量的EST数据进行比较、聚类、拼接可以直接获得大片段甚至是全长的cDNA的序列。应用此方法可以快速，经济地获得具有高度同源5性的基因家族的新基因。通过这种方法已经获得了很多种植物的新基因，如小麦［13］、棉花、甘蔗、结球白菜［14］。3.4引物通用性和比较作图忻雅等[15]根据白菜EST设计了15对SSR印务，对白菜、油菜、玉米、高粱、水稻和茶树等进行了RCR，研究了白菜的EST-SSR标记在不同的物种间的通用性。3.5遗传多样性中的研究遗传多样性的评价是种质资源保护，开发，利用的基础，EST标记为物种遗传多样性的分析研究提供了一条新途径。利用EST标记进行遗传多样性的研究比其他分子标记更具有优越性。Shaema等[16]应用124组水稻，甘蔗，竹子的SSR和EST-SSR引物分析了印度6属23种竹子43个样品的遗传多样