本文關鍵詞：白沙蒿轉(zhuǎn)錄組測序、分析及內(nèi)參基因的鑒定和篩選

  更多相關文章： 沙生灌木 白沙蒿 轉(zhuǎn)錄組 脂肪酸 非生物脅迫 內(nèi)參基因

【摘要】：白沙蒿(Artemisia sphaerocephala),菊科蒿屬多年生半灌木,是中國西北荒漠區(qū)移動或半移動沙丘先鋒物種,對極端環(huán)境具有良好的適應能力。此外,白沙蒿種子具有出色的營養(yǎng)價值,其富含脂類、多糖,是一種極具潛質(zhì)的生物質(zhì)能源。然而,由于基因信息的缺乏,白沙蒿相關性狀形成及其對環(huán)境適應的生物學機制還不為人們所知,同時也限制了人們對其遺傳資源的開發(fā)與利用。本文首次對白沙蒿進行深度轉(zhuǎn)錄組測序。選取內(nèi)蒙古阿拉善左旗沙地自然分布的白沙蒿根、莖、葉、花、果實和實驗室萌發(fā)3、7天的種子、幼苗以及高溫、低溫、鹽、滲透脅迫(-1.7和-0.7Mpa)處理以及對照6種愈傷組織等共計17份材料,以獲得最大化完整轉(zhuǎn)錄本。同時,為了提高實時熒光定量PCR技術對白沙蒿基因表達的準確性,基于白沙蒿轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果,選取21個候選內(nèi)參基因通過RT-qPCR技術對21個候選內(nèi)參基因在營養(yǎng)階段、生殖階段、種子發(fā)育階段、脅迫處理條件下和所有樣本中的表達水平進行檢測,并且使用GeNorm、Norm Finder、和BestKeeper計算候選內(nèi)參穩(wěn)定值。得到以下幾點主要結(jié)論:1.使用Illumian HiSeq 2500平臺共獲得46,831,604 reads(9.46Gb),用Trinity程序?qū)Ω哔|(zhì)量clean reads進行de nove組裝,共產(chǎn)生了137,060 transcripts。對transcripts進一步組裝分析,最終獲得68,373 unigenes,其平均長度為692.76nt,N50長度為1161nt,其中58.7%的unigene得到能夠注釋。2.分析獲得不飽和脂肪酸合成途徑中的關鍵調(diào)控基因,白沙蒿中發(fā)現(xiàn)26個fad2、3個fad3、1個fad6和9個fad7/8,并且構(gòu)建了fad2系統(tǒng)發(fā)育樹。白沙蒿fad2基因構(gòu)成了目前有報道以來植物中最大的一個fad2基因家族。3.白沙蒿轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)一系列響應極端溫度、鹽、干旱及復合脅迫的基因,表明白沙蒿對其生境的適應機制可能與這些基因的調(diào)控作用有關。4.綜合GeNorm、Norm Finder和BestKeeper計算結(jié)果,在營養(yǎng)階段:UBC9和Actin可作為最適內(nèi)參基因;在生殖階段:UBC9和PTB可作為最適內(nèi)參基因;在種子發(fā)育階段:UBC和PTB可作為最適內(nèi)參基因;在脅迫處理條件下:Clathrin adaptor complex subunit和Expressed 4可作為最適內(nèi)參基因;在全部樣本中:UBC9和TIP41-like可作為最適內(nèi)參基因。本文為白沙蒿重要性狀的功能解析提供了豐富基因信息,為進一步解析白沙蒿作為先鋒植物適應荒漠環(huán)境的分子機制奠定基礎。不飽和脂肪酸合成途徑中關鍵基因的發(fā)現(xiàn),有助于進一步深入理解植物脂肪酸組成性狀的生物學調(diào)控機制,同時,本研究為通過遺傳操作改變油料作物的脂肪酸組成提供了豐富的基因資源。
【關鍵詞】：沙生灌木 白沙蒿 轉(zhuǎn)錄組 脂肪酸 非生物脅迫 內(nèi)參基因
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 文獻綜述9-18
• 1.1 引言9-10
• 1.2 轉(zhuǎn)錄組學概述10-13
• 1.2.1 轉(zhuǎn)錄組起源與發(fā)展10-11
• 1.2.2 轉(zhuǎn)錄組測序平臺11-13
• 1.3 內(nèi)參基因概述13-15
• 1.4 白沙蒿概述15-16
• 1.4.1 白沙蒿生態(tài)學特性15
• 1.4.2 白沙蒿其他特性15-16
• 1.5 研究內(nèi)容及意義16-17
• 1.6 技術路線17-18
• 第二章 白沙蒿轉(zhuǎn)錄組測序18-42
• 2.1 材料和方法18-21
• 2.1.1 材料18-19
• 2.1.2 主要儀器19
• 2.1.3 方法19-21
• 2.2 結(jié)果與分析21-41
• 2.2.1 RNA的提取質(zhì)量評估21-22
• 2.2.2 轉(zhuǎn)錄組序列組裝結(jié)果與分析22-24
• 2.2.3 轉(zhuǎn)錄組SSR分析24-25
• 2.2.4 轉(zhuǎn)錄組功能注釋25-26
• 2.2.5 與脂肪酸合成相關的候選基因26-36
• 2.2.6 響應脅迫的候選基因36-41
• 2.3 小結(jié)與討論41-42
• 第三章 白沙蒿內(nèi)參基因的篩選和鑒定42-65
• 3.1 材料和方法42-43
• 3.1.1 材料42
• 3.1.2 主要儀器42
• 3.1.3 方法42-43
• 3.2 結(jié)果與分析43-63
• 3.2.1 候選內(nèi)參基因的引物特異性及擴增效率43-51
• 3.2.2 內(nèi)參基因表達豐度分析51-52
• 3.2.3 內(nèi)參基因穩(wěn)定性分析52-62
• 3.2.4 內(nèi)參基因的驗證62-63
• 3.3 小結(jié)與討論63-65
• 第四章 結(jié)論和展望65-66
• 4.1 結(jié)論65
• 4.1.1 白沙蒿轉(zhuǎn)錄組測序65
• 4.1.2 內(nèi)參基因的篩選65
• 4.2 本研究的創(chuàng)新點65
• 4.3 研究展望65-66
• 參考文獻66-81
• 在學期間研究成果81-82
• 致謝82

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