CN107245515B - 适用于荷花淹水胁迫基因表达研究的内参基因及其应用 - Google Patents

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CN107245515B CN201710348433.XA CN201710348433A CN107245515B CN 107245515 B CN107245515 B CN 107245515B CN 201710348433 A CN201710348433 A CN 201710348433A CN 107245515 B CN107245515 B CN 107245515B
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Abstract

本发明公开了适用于荷花淹水胁迫基因表达研究的内参基因,内参基因包括:荷花肌动蛋白actin基因和核糖体蛋白18sRNA基因。本发明公开了2个用于研究荷花淹水胁迫基因表达的内参基因,并揭露了利用这2个基因为基础设计的实时荧光定量PCR引物,解决了荷花淹水胁迫基因表达研究中没有内参基因的现状,本发明的内参基因可在荷花应对淹水胁迫时稳定表达,所设计的实时荧光定量PCR引物用于荷花应对淹水胁迫时的基因表达分析,可提高研究的稳定性、可靠性和重复性。

Description

适用于荷花淹水胁迫基因表达研究的内参基因及其应用
技术领域
本发明涉及农业生物技术领域,具体涉及荷花淹水胁迫基因表达领域,尤其是适用于荷花淹水胁迫基因表达研究的内参基因及其应用。
背景技术
荷花是多年生挺水植物,是我国十大名花中唯一的水生花卉,因花色丰富、群体花期长、叶色碧绿、深受人们的喜爱,加上寓意深刻、文化价值,是极好的水景园林美化植物和家庭园艺常用植物,在我国应用和分布都极其广泛。淹水胁迫:荷花是一种水生花卉,环境的变化使荷花时常要面对淹水胁迫影响。因此,耐淹水胁迫资源和基因的挖掘是荷花育种目标之一。
随着分子生物学研究的不断发展,功能基因研究已成为植物抗逆育种的重要手段,基因表达分析则是植物功能基因研究的基础。为了校正不同样本RNA提取效率、质量、反转录效率及扩增效率上的差异,通常在基因表达分析中需要用到在细胞中表达恒定的基因即内参基因作为标准。在比较耐淹水品种基因表达差异的研究过程中,较多的涉及到应用qPCR验证和分析基因表达模式和水平,因此筛选淹水胁迫条件下稳定表达的内参基因对qPCR结果有着关键的作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题,提供适用于荷花淹水胁迫基因表达研究的内参基因,本发明解决了荷花淹水胁迫基因表达研究中没有内参基因的现状。
为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:
适用于荷花淹水胁迫基因表达研究的内参基因,内参基因包括:荷花肌动蛋白actin基因和核糖体蛋白18sRNA基因。
优选地,所述荷花肌动蛋白actin基因的核苷酸序列为SEQ ID NO.1。
优选地,所述核糖体蛋白18sRNA基因的核苷酸序列为SEQ ID NO.2。
优选地,荷花肌动蛋白actin基因的引物为SEQ ID NO.8、SEQ ID NO.9。
优选地,核糖体蛋白18sRNA基因的引物为SEQ ID NO.6、SEQ ID NO.7。
优选地,荷花肌动蛋白actin基因在荷花耐淹水胁迫基因筛选或研究中的应用。
优选地,核糖体蛋白18sRNA基因在荷花耐淹水胁迫基因筛选或研究中的应用。
本发明的有益效果是:
发明公开了2个用于研究荷花淹水胁迫基因表达的内参基因,并揭露了利用这2个基因为基础设计的实时荧光定量PCR引物,解决了荷花淹水胁迫基因表达研究中没有内参基因的现状,本发明的内参基因可在荷花应对淹水胁迫时稳定表达,所设计的实时荧光定量PCR引物用于荷花应对淹水胁迫时的基因表达分析,可提高研究的稳定性、可靠性和重复性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案,下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明18sRNA5的溶解曲线;
图2是actin的溶解曲线;
图3是EF1a的溶解曲线;
图4是β-tubulin的溶解曲线;
图5是histone的溶解曲线;
图6是ERFB2-1的溶解曲线;
图7是ERFB2-2的溶解曲线;
图8是本发明应用1的结果图;
图9是本发明应用2的结果图;
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例
1、材料处理:以荷花种子为材料,尾部破壳后,在25℃及16h/day光照条件下浸种,胚轴发生1~2周后,选取芽长度一致的种子用于淹水胁迫试验。淹水胁迫时间为1h、2h、4h、12h。
2、荧光定量试验:RNA提取采用叶芽材料,提取方法参照上海生工柱式植物总RNA抽提纯化试剂盒说明书(产品编号:B518661-0100),cDNA第一链合成参照上海生工M-MuLV第一链cDNA合成试剂盒说明书(产品编号:B532435-0020)。
根据5个内参候选序列,使用primer premier5.0软件设计引物,引物序列及预计扩增片段长度如表1所示。
qPCR方法参照上海生工2xSG Fast qPCR Master Mix试剂盒说明书(产品编号:B639271-0005)。
表1 5个候选内参基因qPCR引物及预计扩增片段长度
Figure BDA0001297153090000031
Figure BDA0001297153090000041
表2淹水胁迫不同时间候选内参基因荷花叶片中的Ct值
Figure BDA0001297153090000042
表3bestkeeper、genorm和normfinder三种软件对5个候选内参基因评价
Figure BDA0001297153090000043
CT值与基因表达量成反比,CT值越大,表达量越小。表2为淹水胁迫处理不同时间5个候选内参基因在荷花叶片中qPCR反应的Ct值。结果表明,5个看家基因的CT值在21~32之间,actin的CT值最低,在21.2441~22.6662;histone的CT值最高,在27.4985~31.1361。说明各看家基因的表达量不同,有的差别较大。
Bestkeeper、genorm和normfinder是三种常用的用于内参基因稳定性分析的软件。表3为3种软件对5个候选内参基因在不同时间淹水胁迫处理时间下qPCR反应的表达量稳定性分析结果。Bestkeeper根据内参基因的CT值计算标准偏差,SD值越小,基因的稳定性越好,根据该软件分析,5个内参基因稳定性从高到低排序为18sRNA>actin>EF1a>β-tubulin>histone;Genome根据平均表达稳定性指数M确定最稳定的内参基因,M值越大,基因的稳定性越低,根据该软件分析,5个内参基因稳定性从高到低排序为actin>18sRNA>EF1a>β-tubulin>histone;Normfinder使用EXCEL软件计算基因的稳定值M,M值越低,则该基因越稳定,根据该软件分析,5个内参基因稳定性从高到低排序为actin>18sRNA>EF1a>β-tubulin>histon。综合表现看,actin和18sRNA为淹水胁迫不同时间处理下表达量最稳定的2个基因。
内参基因的应用1
以18s RNA为内参基因,以淹水胁迫1h、2h、4h的荷花白洋淀红莲幼苗为材料,未淹水材料为对照,实时荧光定量PCR检测荷花ERFB2-1基因在不同胁迫时间处理下的表达情况。荧光定量体系和反映程序参照实施例,荧光定量内参基因和目的基因ERFB2-1均设3个重复孔,每个处理均为3个生物学重复,相对定量数据处理采用2-△△Ct法,△△Ct=△Ct处理样本-△Ct对照样本。△Ct=△Ct目的基因-△Ct内参基因。各处理间差异采用excel进行统计分析。
结果如图8所示,淹水胁迫处理后,ERFB2-1基因表达量有显著提高,其中以淹水胁迫第1个小时表达量最高,为对照的3.63倍。此后表达量呈现一个先降低后升高的趋势,淹水胁迫处理2小时、4小时ERFB2-1基因表达量分别为对照的2.54倍和3.07倍。
内参基因的应用2
以actin为内参基因,以淹水胁迫1h、2h、4h的荷花普者黑白荷幼苗为材料,未淹水材料为对照,实时荧光定量PCR检测荷花ERFB2-2基因在不同胁迫时间处理下的表达情况。
实施方法如应用1所示,结果如图9所示,淹水胁迫处理后,ERFB2-2基因表达量无显著变化,淹水胁迫处理1小时、2小时、4小时ERFB2-2基因表达量分别为对照的1.02倍、0.80倍和0.99倍。
图1-7是5个候选内参基因及应用提及的ERFB2-1、ERFB2-2基因的溶解曲线。出现单峰说明扩增产物特异性好,出现杂峰特异性差,存在非特异性扩增,如引物二聚体等。图1-7中的显示5个候选内参基因及ERFB2-1、ERFB2-2基因的溶解曲线均为单峰,无非特异扩增,试验结果可靠。
上述2个用于研究荷花淹水胁迫基因表达的内参基因,并揭露了利用这2个基因为基础设计的实时荧光定量PCR引物,解决了荷花淹水胁迫基因表达研究中没有内参基因的现状,本实施例的内参基因可在荷花应对淹水胁迫时稳定表达,所设计的实时荧光定量PCR引物用于荷花应对淹水胁迫时的基因表达分析,可提高研究的稳定性、可靠性和重复性。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Figure BDA0001297153090000061
Figure BDA0001297153090000071
Figure BDA0001297153090000081
Figure BDA0001297153090000091
Figure BDA0001297153090000101
Figure BDA0001297153090000111
Figure BDA0001297153090000121
Figure BDA0001297153090000131
Figure BDA0001297153090000141
Figure BDA0001297153090000151
Figure BDA0001297153090000161
Figure BDA0001297153090000171
Figure BDA0001297153090000181
Figure BDA0001297153090000191
Figure BDA0001297153090000201
SEQUENCE LISTING
<110> 苏州市农业科学院
<120> 适用于荷花淹水胁迫基因表达研究的内参基因及其应用
<130> 2017.5.17
<160> 5
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 2003
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 1
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gagttgtcct tcactcacct atatatacat ttctagggtt catattcttc ctcgtttttc 120
atccccgatc gagctgtatt tctcccgctc gatcgtcgga atcttgccga aaattcacga 180
attttcttct tactcccccg gcctcgccac gctccggcca tctcgccgga aattttgttt 240
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ccagatcgga tcgaagttct gggaggtagt ctgcgatgag cacggcatag atcctaccgg 360
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ttcctgcggg cggttcgttc cccgtgcggt actcatggat ctggagcccg gaaccatgga 480
cagtgtacgg acgggtcctt acggacagat cttccgcccc gataactttg tttttgggca 540
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ggatgccaag aacatgatgt gtgcagctga cccacgtcat ggccgctacc ttacagcctc 1200
agctatgttc aggggtaaaa tgagcaccaa ggaagtggat gaacaaatga tcaacgtgca 1260
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tcttcaaggt attgatggag gccgtgtaat ggctggtgga gttctatgcc acccagattt 2520
ccctgtggca gttgcaaccc gtttagagct gaaggttctt gtcttggata ttgtaatgcc 2580
aatcctagtt ggctctcaga tagaatttca tatataccat gcaaaagagg ctgcaagagt 2640
ggtgaggata atatctttga ttgatcagaa gacgggcaaa gtgacaaaaa aggcacctcg 2700
ctgtcttaca tctaagcaga gtgcagtgat agaggtggta ctggatggag ctgtttgtgt 2760
agaagaattc tctaaatgtc gagctcttgg gcgggttttc ctacgatcat caggaagaac 2820
tattgctgtt gggattgtaa gtcgaataat tgagcagtag tattggttct tggtggaatt 2880
cccaagtttc ttaatcccac ctttagataa aggagccaga atagttcaag cagaacattt 2940
ctgcaaaaat gactcgtggt ctctgttaac tgcctgtggt gaccaggatg tggaatcctt 3000
taggtacttc ttatgtaact tttgcaagta ggttcttaat cgtgttatgt aacttgtatc 3060
aatttttcca agtacaaaag cgagaaagca tgttttctgg gtataatgtg atcggctgca 3120
aaaatccagt tcagatttat cactca 3146
<210> 4
<211> 844
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 4
gtctctcgct ctcgctcttt atctcgcttt tcattatatt tataatggcg aggaccaaac 60
atctagctag taagaaagta cggcggtcgc cacggcaatc ccggccatct tctgctgcag 120
cagttagccc ggtatcgccg gcaagttcgg cacccgcgga agatgcccga aagcaaggag 180
ctgatacatc accggaaagc tcgacaaggc agcagcagca gcgcaagccc catcgatata 240
ggccagggac tgtggcactc cgggagattc gacattatca gaagacttgg acgcttctga 300
taccggctgc tcctttcatt agagctgtga aggagattag taacttctat tccccccaag 360
taactcgttg gacggctgaa gcattggtag ctcttcaaga ggcagctgaa gattacttgg 420
ttcatttgtt tgaagatgca atgctttgtg caattcatgc aaagcgtgtt acactgatgc 480
aaaaggattg ggcgctagca cggcgtcttg gagggaaagg tcagcttcgg tgagaggggt 540
ccagtactta ctggcacaac cgtgggcact aaatcgtttg aaaatggaat atgtaattgt 600
tgtttaattg atttcacatt cttttgtgat cacatctaca accaagtttc cattgctggt 660
ctaatggaaa cttggtgatc acatcgtggt gtcccattcc catccaaggc ccaaaacgat 720
ctataagctg cacggttctc ggaaatgtag aatttcaatt ttttaggtag cgcatccccc 780
aacccccatc tggttcattg gcagccctac cagcaaggtt aattaggact tgggatagac 840
tatt 844
<210> 5
<211> 2003
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 5
acggcatcca acggcgatca agaaaaagga gggaaagaat gggggccatt ggatctcact 60
gagttgtcct tcactcacct atatatacat ttctagggtt catattcttc ctcgtttttc 120
atccccgatc gagctgtatt tctcccgctc gatcgtcgga atcttgccga aaattcacga 180
attttcttct tactcccccg gcctcgccac gctccggcca tctcgccgga aattttgttt 240
agtcgctcgg tacaggaaga tgagagaaat ccttcacgtt cagggtgggc aatgcggtaa 300
ccagatcgga tcgaagttct gggaggtagt ctgcgatgag cacggcatag atcctaccgg 360
taggtatacc ggaacgtccg atctgcaact tgagcgtgtc aatgtttact acaacgaggc 420
ttcctgcggg cggttcgttc cccgtgcggt actcatggat ctggagcccg gaaccatgga 480
cagtgtacgg acgggtcctt acggacagat cttccgcccc gataactttg tttttgggca 540
atctggtgcc ggaaataact gggcgaaggg gcattacact gaaggggcgg agctaattga 600
ttccgttctt gatgttgtga ggaaggaggc tgagaactgt gattgccttc aaggttttca 660
agtgtgtcac tcattgggtg gaggaactgg atctggaatg ggtaccttgc tcatctcgaa 720
gattagggaa gagtaccctg atcggatgat gctcacgttt tccgtgttcc cctccccaaa 780
ggtttcagac acagttgttg aaccctacaa tgccactctt tctgttcatc agctcgttga 840
aaatgcagat gagtgtatgg tgcttgataa cgaagctttg tatgatatat gctttaggac 900
tctgaagcta actactccta gctttggcga tctgaatcat ttgatctctg cgacaatgag 960
tggtgtcacc tgctgtctca ggttcccagg tcagctgaac tctgacctga ggaagcttgc 1020
agtgaatttg atcccattcc cccgtctcca cttcttcatg gttggatttg ctcctctaac 1080
ctcccgtggt tcccagcaat accgagcctt gacagtacca gagctgacac agcagatgtg 1140
ggatgccaag aacatgatgt gtgcagctga cccacgtcat ggccgctacc ttacagcctc 1200
agctatgttc aggggtaaaa tgagcaccaa ggaagtggat gaacaaatga tcaacgtgca 1260
aaacaagaac tcttcctact ttgtggagtg gatcccaaac aatgtcaagt ccagtgtgtg 1320
tgacattcca ccaaagggac tgtcaatggc gtccaccttc attggaaact ccacttccat 1380
ccaggagatg ttcagaaggg tgagtgagca gttcactgct atgttcagga gaaaggcttt 1440
cttgcactgg tatactggtg aaggaatgga tgaaatggag ttcacagaag cagaaagcaa 1500
catgaatgac cttgtctcag agtaccagca ataccaggat gccactgctg atgaggaagg 1560
tgattatgag gaggatgagg aaggcatcca ggagatgtga agaaggaaca actaatgtag 1620
acctacttga tttatgttga atgatgctag ttatgtctac tacttttttc aagtgcttga 1680
aaatttttgg tttccatctg attgggctgg tgatgatggg gatagtagta caagtcccag 1740
agttgggaaa gttgtgcact tttctttctc ttgggatgag tagatgtagc agaaatgatt 1800
ctggtgtagt gaaaaattga tgggatgttg aaagatgcta ggttttgtta ctttcgttcc 1860
tttatattgc atattctatt cagtgtatgt agtataagca ccttttccgt tgtcccgaag 1920
tctcttgtcc tccatgtttt atcaatcact gttggtttct gttacaattt agtaagaatt 1980
ggtttatgcg cctatttttg ttc 2003

Claims (1)

1.一种用于扩增荷花肌动蛋白actin基因和核糖体蛋白18sRNA基因的引物在荷花耐淹水胁迫基因筛选中的应用,其特征在于,扩增荷花肌动蛋白actin基因的引物为F: 5’-TGGCAGACAACGAGGATATTC-3’和R: 5’- CTACAATGCTAGGGAACACGG-3’,扩增核糖体蛋白18sRNA基因的引物为F: 5’-TCGGCAGTTCAGTGGTTATG-3’和R: 5’-TTGCAACACTGCTCTTGCTC-3’。
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XM_010273604.2;NCBI;《NCBI database》;20161116;第1-2页 *
荷花耐深水评价体系及耐深水鉴定;李祥志等;《安徽农业科学》;20140131;第42卷(第3期);第681页右栏倒数第1段 *
荷花花瓣着色过程实时荧光定量PCR内参基因的筛选及验证;王彦杰等;《南京农业大学学报》;20161212;第2页第2-3段 *

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