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葡萄是世界性的重要果树,也是我国的重要果树树种之一,它在我国果树产业中占据重要地位,其栽培面积和产量位于世界水果的前列,特别是鲜食葡萄已连续多年稳居世界首位,但葡萄新基因的发掘和果实发育相关基因研究方面进展较慢。本研究在构建葡萄花和果实EST文库的基础上,进一步进行了EST-SSR标记的开发,同时还利用基因芯片技术对鲜食和酿酒葡萄果实发育相关基因的表达情况进行了初步分析。主要结果如下:1.构建葡萄花、果cDNA文库是开展葡萄花及果实发育的分子机理研究的重要工作基础,有助于重要相关基因的克隆、功能分析、调控及其利用。本研究以生产上广泛栽培、性状优良且极具代表性的‘夏黑’葡萄为试材,应用优化的Creator SMART cDNA Construction Kit技术,构建了‘夏黑’葡萄花和果实的cDNA文库。文库的滴度为1.2x106pfu/mL,库容为6.0×106pfu。从文库中随机挑取30个克隆进行菌落PCR鉴定的结果显示:插入片段大小为1.0-3.0kb,重组率为99%。研究结果表明,该葡萄cDNA文库具备较高的质量。2.本研究通过‘夏黑’花和果实cDNA文库的构建,获得了7,561个阳性克隆,有6,320个携带cDNA片段,进一步经序列拼接共获得3,582个unigenesi(登录号:GW836604-GW840185)。BLASTx比对结果表明,在所获得的3,582unigenes中,有913个为已知功能基因,主要涉及原料的运输与代谢、翻译与修饰、功能预测、能量代谢等;12个为功能未知基因;381个为新基因。基因定位结果表明,在所获得的381个新的EST序列中,有289个能够匹配到葡萄基因组的19条染色体上。3.本研究利用MISA软件对来自所构建文库的3,582个unigenes进行SSR位点的搜索,结果在459条序列中共发掘出SSR位点540个,候选SSR位点出现的频率为15.08%。二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸以及六核苷酸重复单元的SSR数目分别为135(3.77%)、270(7.54%)、59(1.65%)、29(0.81%)和47(1.31%)。利用Primer3.0Plus软件随机设计了47对引物用于PCR扩增,用6%的非变性聚丙烯酰胺凝胶分析这些SSR引物的PCR扩增产物多态性。47对引物中有20对引物能在20个葡萄品种中扩增出理想的PCR产物,占总引物的42.55%。其中,18对引物扩增条带具有多态性。4.为获取鲜食和酿酒葡萄果实发育过程中与品质形成有关基因的差异表达情况,本研究制备了一个含有15,403条EST序列的基因芯片对其进行分析。结果表明在果实的整个生长发育阶段,鲜食和酿酒葡萄之间共有2,493个差异表达基因,其中在鲜食葡萄中上调表达基因1,244个,下调表达基因1,249个。利用荧光定量PCR技术对随机选择的19个基因的表选情况进行验证分析,其中有18个基因的表达水平与芯片检测结果相一致。BLAST2G0分析结果显示:共有172个差异表达基因(52个上调,120个下调)具有功能注释,分属于生物过程、分子功能和细胞成分三类不同水平。差异表达基因主要参与代谢、细胞生理、应激反应等生物过程,与结合、催化活性等分子功能有关,作用空间分布在细胞或细胞器中。KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)pathway分析结果显示鲜食与酿酒葡萄差异表达基因主要参与碳水化合物代谢、次生代谢、脂代谢、能量代谢等多个代谢途径。