利用改良型cDNA-AFLP技术筛选木薯抗旱相关基因

木薯（Manihot esculenta Crantz）是世界三大薯类作物之一和我国发展燃料乙醇的重要原料。木薯抗旱能力突出，具备独特的抗旱调节机制，但木薯抗旱的机理尚未阐明。cDNA-AFLP是一种经济且高通量的筛选差异表达基因的实验技术，本研究提出的改良型cDNA-AFLP技术将解决其转录获得片段（Transcript-derived fragment,TDF）不能达转录起始位点的不足，使其TDF将多始于转录起始位点，包含5'UTR，且可方便地获得基因的全长cDNA。本研究将建立改良型cDNA-AFLP技术体系，并利用该技术筛选木薯品种间不同干旱胁迫处理样品的差异表达TDF。进而，对干旱诱导表达的TDF进行克隆，功能注释和时空表达验证，并克隆10-20个木薯抗旱相关基因的全长cDNA，为后续的功能验证和木薯抗旱机理的研究奠定基础。

本研究以干旱胁迫处理木薯叶片为媒介，建立和优化了改良型cDNA-AFLP技术体系，并利用改良型技术筛选到约100个在干旱胁迫处理下发生差异表达的木薯转录获得片段（Transcript Derived Fragment, TDF），并对其中68个TDF进行了克隆、测序和功能注释。研究结果表明，改良型技术的关键步骤已经完成，MmeI内切酶的识别位点已经整合到双链cDNA中，而且改良型技术所获得的TDF明显更加靠近转录起始位点。此外，通过采用qRT-PCR技术进行验证，表明多数差异表达TDF确实在干旱胁迫下显著地上调或下调，而且部分差异表达TDF的同源基因为已报道的抗旱或抗旱相关基因。总的来说，改良型cDNA-AFLP技术体系已初步建立且尚需完善，差异表达TDF所含的信息还需进一步挖掘以服务于木薯抗旱遗传改良。