發(fā)布時(shí)間：2018-01-12 14:13

  本文關(guān)鍵詞：無籽沙糖桔自交不親和泛素降解途徑關(guān)鍵基因的篩選　出處：《華南農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：自交不親和(Self-incompatibility,SI)是被子植物中廣泛存在的促進(jìn)異花授粉,防止近親繁殖的遺傳機(jī)制。柑桔無籽是一種優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性狀,自交不親和是導(dǎo)致無籽的重要原因之一。研究表明,自交不親和反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的過程,可能涉及到泛素降解途徑、Ca2+信號(hào)途徑、發(fā)育過程和植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等多種途徑。本研究以無籽沙糖桔和有籽沙糖桔為材料,利用轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù),結(jié)合已發(fā)表的與自交不親和相關(guān)的基因,篩選出與無籽沙糖桔自交不親和相關(guān)的候選基因14個(gè),并用q-PCR對(duì)候選基因進(jìn)行時(shí)空表達(dá)分析。主要研究結(jié)果如下:1.以無籽沙糖桔和有籽沙糖桔的雌蕊、花粉,無籽沙糖桔自交、異交后不同時(shí)段的雌蕊(4 h,1~7 d)六個(gè)樣品用于轉(zhuǎn)錄組測序。共獲得35.67 G堿基,306,462,978對(duì)雙端reads,樣品Q20達(dá)到96%以上,N50為1549,Unigene平均長度897.99bp。各樣品reads數(shù)與組裝參考基因組比對(duì)率均在85%左右,測序數(shù)據(jù)可靠,可以滿足后續(xù)實(shí)驗(yàn)分析需要。2.根據(jù)表達(dá)量RPKM值及注釋信息,以FDR≤0.001且倍數(shù)差異不低于2倍為篩選條件,在WCPistils-VS-WSPistils中篩選出634條顯著差異基因,其中541條上調(diào)表達(dá),93條下調(diào)表達(dá);在YPistils-VS-WPistils中篩選出6555條顯著差異基因,其中2643條上調(diào)表達(dá),3912條下調(diào)表達(dá);在YPollen-VS-WPollen中篩選出2869條顯著差異基因,其中634條上調(diào)表達(dá),2235條下調(diào)表達(dá)。GO功能注釋結(jié)果表明,這些差異基因涉及到生殖過程、信號(hào)傳遞、免疫過程、刺激應(yīng)答、分子功能的正負(fù)調(diào)控、受體活性和轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合蛋白活性等方面。KEGG注釋結(jié)果表明,這些差異基因主要涉及到植物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑、泛素/26S蛋白酶體途徑、RNA轉(zhuǎn)運(yùn)以及半胱氨酸和甲硫氨酸代謝等通路。與泛素/26S蛋白酶體途徑密切相關(guān)的基因主要有:泛素激活酶E1(Unigene0031440);泛素結(jié)合酶E2(Unigene0049541和Unigene0034845)和泛素連接酶E3(Unigene0038751、Unigene0031435、Unigene0034401、Unigene0029897、Unigene0023597和Unigene0035181)。3.根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道并結(jié)合華中甜橙數(shù)據(jù)庫、KEGG數(shù)據(jù)庫和SSH cDNA文庫篩選到SSK-21、SSK-62、SSK-98、Cullin67和Ring 5個(gè)與SI、泛素/26S蛋白酶體途徑相關(guān)的候選基因。4.利用q-PCR對(duì)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,在鑒定的43個(gè)差異基因中,有88.4%的表達(dá)趨勢與RNA-Seq結(jié)果一致,說明轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的可靠性。5.用q-PCR對(duì)14個(gè)候選基因,在無籽沙糖桔、有籽沙糖桔不同組織以及無籽沙糖桔自交和異交授粉后不同時(shí)段(4 h,1、2、3、4、5、6和7 d)和不同組織(柱頭、花柱、子房)進(jìn)行表達(dá)特性分析,Unigene0031435、Unigene0038751、Unigene0029897和Ring基因,在異交3 d后的花柱中上調(diào)表達(dá),且都具有RING-finger結(jié)構(gòu)域,符合預(yù)期表達(dá)趨勢。表達(dá)特性表明,Unigene0031435、Unigene0038751和Unigene0029897可能是泛素/26S蛋白酶體途徑中關(guān)鍵酶基因。6.對(duì)Ring基因做進(jìn)一步生物信息學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)該基因與可可(Theobroma cacao)的同源性最高(90.0%),且與擬南芥(Arabidopsis thaliana)MYB30-Interacting E3 ligase1的同源性為84.0%。由于Ring基因在無籽沙糖桔和有籽沙糖桔中的ORF完全相同,而DNA序列只有兩個(gè)堿基的差別,且位于基因的內(nèi)含子部分,因此推測該基因可能不是泛素/26S蛋白酶體途徑中關(guān)鍵酶基因。
[Abstract]:In this study , we screened 634 significant difference genes in WCPistils - VS - WSPistils . The results showed that these genes involved in reproductive process , signal transmission , immune process , stimulation response , positive and negative regulation of molecular function , receptor activity and transcription factor binding protein activity . Unigene0031435 , Unigene0038751 and Unigene002989can be the key enzyme genes in ubiquitin / 26S proteasome pathway .

【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S666

【參考文獻(xiàn)】

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1 秦新民;熊軍;陽晶;萬珊;韋素玲;;沙田柚配子體自交不親和花柱消減文庫的構(gòu)建及分析[J];熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào);2008年05期

2 鄧泱泱;荔建琦;吳松鋒;朱云平;陳耀文;賀福初;;nr數(shù)據(jù)庫分析及其本地化[J];計(jì)算機(jī)工程;2006年05期

3 王平,呂柳新,薛勇彪,曾黎輝,黃代青,肖華山;t/溪蜜柚和度尾蜜柚自交和互交親和性觀察[J];福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年03期

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本文編號(hào)：1414592