旱稻 IRAT109 苗期水分胁迫
诱导表达差减 cDNA 文库的构建
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王海光 李自超
中国农业大学农业部作物基因组学与遗传改良重点开放实验室，作物杂种优势研究与利用教育部
重点实验室，北京市作物遗传改良重点实验室 北京（100094）
E-mail: lizichao@cau.edu.cn
摘 要：为了鉴定旱稻 IRAT109 苗期水分胁迫诱导表达基因，以 PEG 胁迫处理的根和叶为试验方，
以未处理的对照材料为驱动方，通过抑制性差减杂交分别构建了 PEG 处理诱导的根和叶的差减文
库。文库包含 2112 个克隆，其中叶文库 1344 个，根文库 768 个。随机挑选文库中 800 个克隆进
行测序，得到 unique EST384 个。Blast 分析表明文库中包含了很多在抵御干旱胁迫中发挥作用
的基因，并且涉及到了合成渗透调节物质、抵御活性氧伤害、清除细胞毒素、蛋白质转换、加固
细胞壁等多种植物抗旱机制。还有一部分基因涉及氨基酸、碳水化合物、核酸和脂类等多种物质
的代谢过程以及蛋白合成、转录、信号转导等生理生化过程。只有少数基因参与植物在干旱胁迫
下的伤害反应。
关键词：旱稻，水分胁迫，表达序列标签（EST），抑制性差减杂交（SSH），差减文库
干旱经常会影响植物生长发育，造成作物严重减产，成为制约农业发展的重要因素。为了适
应干旱胁迫，植物在长期的进化中逐渐建立起了适应和抗性机制。研究植物抗旱分子机理，克隆
相关抗性基因，对于作物抗旱分子育种和农业的节水抗旱具有重要意义。
根据水分供应情况，稻类作物在人工选择和自然选择下分化为水稻和旱稻，二者主要差别在
于抗旱性的不同，水稻是天然“敏旱类型”，需要在完全淹水条件下生长，旱稻则是天然“抗旱
类型”，全生育期可不灌水或在干旱严重时辅以适量灌溉，其单位面积灌水量不足水稻的20%[1]。
因此，旱稻是研究植物抗旱性的理想材料。利用具有显著抗旱性的旱稻研究水分胁迫诱导表达基
因，对于改良作物抗旱性及抗旱品种选育提供基因资源和理论依据具有重要意义。近年来，从外
部形态结构到内在生理生化变化等方面对旱稻的抗旱性多有研究[2，3]，但对于旱稻在水分胁迫
下的基因表达却少有报道。
抑制性差减杂交（suppression subtractive hybridization,SSH），1996年首次报道，用于分离两
个mRNA群体间差异表达的基因[4]，是研究基因表达的有效方法。本研究中，为了获得在旱稻水
分胁迫诱导表达基因，利用SSH构建了在PEG模拟干旱条件下旱稻IRAT109的差减cDNA文库，并对
文库中的克隆进行序列分析和同源对比，初步研究了旱稻在水分胁迫下的基因表达。
1．材料与方法
1．1 材料培养及胁迫处理
旱稻IRAT109的种子在水中浸泡24h后，置于湿纱布上，32℃催芽两天，播于底部粘有塑料纱
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本课题得到教育部博士点基金（项目编号：20030019004）资助
http://www.paper.edu.cn
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