利用SSH 和cDNA microarray技术,以具有耐渍性差异的玉米自交系为试材,对低氧处理后0-12小时内玉米根系在不同时期核酸水平上的响应进行研究,根据表达差异谱的分析,鉴定并克隆玉米低氧响应早期基因及转录因子;在生物信息学分析础上,通过RT-PCR 、Northern技术对阳性克隆进行验证;采用RACE技术获得全长cDNA克隆,进而阐述玉米对低氧胁迫信号传导过程和耐渍性的分子生物学机理。这对克隆重要的耐渍基因、阐述玉米耐渍性机理和耐渍性遗传改良都具有重要意义。
以Mo17及Hz32淹水胁迫处理1h、2h以及4h的mRNA进行SSH分析,并与本实验室构建的Mo17全生育期均一化cDNA芯片进行杂交,并对其中部分感兴趣的差异表达基因进行了RT-PCR或者Northern验证。筛选得到的差异表达的基因涉及到与耐渍代谢有关的糖代谢,脂代谢,转录调控,信号传导,胁迫响应因子以及较大比例的未知功能的和新的EST。 对差异表达克隆进行比较分析发现,在有氧代谢向厌氧代谢转变以及其他多种代谢和生理转变上,Hz32比Mo17响应更快,并且基因的表达量也更为丰富。151个克隆在对照与处理间存在2倍以上差异,其中,由于淹水处理而下调表达的克隆有37个,上调表达的有114个;32个克隆在对照与处理间存在3倍以上表达差异。这32个克隆代表24个非冗余基因,克隆到一个耐渍重要功能基因Sicyp51。