1、基于 RNA-seq技术的玉米 CMS-C花药可变剪接和新转录本的研究学 生： 汪 生 庆 指导教师： 曹 墨 菊 教授 学科专业： 生物化学与分子生物学日 期： 2012 年 12 月 内容文献综述1背景、目的及意义2材料与方法3预期结果4进度安排51 文献 综 述 玉米 (Ze mays L) 是我国主要的粮、经、饲三元作物，面积和总产均占非常重要的地位，很长时间内供不应求。提高玉米产量任重而道远。 玉米利用杂交优势来制种，如利用不育化育种不仅充分地持续地保持玉米的杂种优势而且还能节约劳动力成本 。1.1 植物雄性不育v 植物雄性不育是指植物在有性生殖过程中不能产生正常的花药、花粉或雄配子
2、的遗传现象，而其雌蕊正常可接受外来花粉进行受精结实。vJones (1924) 洋葱。 1944以后， 在玉米、高粱、油菜、水稻、棉花等高等植物中也发现了雄性不育性，经过选育用于杂种一代种子生产。CMS生理生化1. 2 植物 CMS败 育机理的研究1.2.1 CMS的生理生化研究物质代谢 同工酶植物激素能量代谢光合作用膜脂稳定性 基因表达调控是植物发生雄性不育的重要影响因素。 Twell D等利用 cDNA差别显示等分子生物学方法，己鉴定出花粉或花药特异基因。 曹家树等用 mRNA差别显示 技术。 Erickon等限制性内切酶酶切方法分析 pol胞质和 cam胞质的mtDNA， 杂种后代分析。
3、 袁美等利用 Northen对波里马细胞质雄性不育三 系线粒体RNA检测，发现 3个探针 atp6、 orf224和 orf222。 Leving S对玉米、 Kadowaki对水稻的 cpDNA酶切后电泳未发现不育系与保持系之间存在多态性。1.2.2 CMS的 分子水平研究1. 3 高通量 测 序（ RNA-Seq ）技 术Brian T. WilhelmUgrappa Nagalakshmi nature science2008年 6月目前新一代测序技术的代表有 Roche/454， Illumina/Solexa ， ABI/ SOLiD等 。Illumina/Solexa高通量 测 序
4、具有 读长 短，通量高，覆盖度更高，定量更准确， 测 序成本低 、 极高的精确度和极低的 检测 限 。应 用到 DNA水平 的全基因 组测 序、基因 组 重 测 序、宏基因 组 研究等； RNA水平 的 转录组测 序和小分子 RNA 测 序； 表 观 基因 组 学的 转录 因子 结 合位点 测 序、 DNA甲基化 测 序等 诸 多 领 域 。1. 4 可变剪接v 可变剪接（ Alternative splicing ， AS）是指一个前体 mR NA选择不同的剪接方式产生多种 mRNA剪接异构体的过程，是基因调节和产生蛋白质多样性一个至关重要的机制。v 调控可变剪接的因子主要有反式作用因子、顺
5、式 RNA 调节序列和其它 RNA 特征（如外显子长度和 RNA 二级结构等）。v 可变剪接的研究方法主要有 EST/cDNA技术法 、 基因芯片法 以及最近几年随高通量技术兴起的 高通量测序法。1.4.1 可变剪接类型根据基因组上同一外显子区域 (exon region)所发生的不同可变剪接事件，可变剪接可划分为四种基本类型： 5端可变剪接、 3端可变剪接，盒式可变剪接（又称跳跃式可变剪接）以及内含子保留型可变剪接，如图 1-1所示。图 1-1 可变剪接事件的类型在生物体内，主要存在 7种可 变 剪接 类 型：A） Exon skipping; B） Intron retention; C) Alterna tive 5 splice site; D) Alternative 3 splice site; E) Alternative first exon; F) Alternative last exon; G) Mutually exclusive exon. 图 1-2 七种可变剪接示意图
