本文選題：甘薯　切入點(diǎn)：關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)錄組學(xué)　出處：《江蘇師范大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]是我國(guó)重要的農(nóng)作物之一,同時(shí)被世界衛(wèi)生組織列為最健康的蔬菜。然而,甘薯是一個(gè)自交不親和的六倍體植物,遺傳組成復(fù)雜,迄今為止仍未完成全基因組測(cè)序。相比其他幾大農(nóng)作物,甘薯分子遺傳學(xué)與功能基因組學(xué)研究落后,眾多甘薯農(nóng)藝性狀的分子調(diào)控機(jī)制仍不清楚。關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)錄組學(xué)是一種鑒定調(diào)控目標(biāo)性狀候選基因的新方法,特別適用于無(wú)參考基因組的復(fù)雜物種,在橡樹(shù)、油菜等物種中已經(jīng)得到了成功的應(yīng)用。MYB基因家族是植物中最大的基因家族之一,它是生物體內(nèi)一類重要的轉(zhuǎn)錄因子。MYB轉(zhuǎn)錄因子通過(guò)調(diào)控基因的表達(dá),能夠介導(dǎo)植物生長(zhǎng)發(fā)育、維持植物體內(nèi)初級(jí)代謝和次級(jí)代謝穩(wěn)定、提高植物體對(duì)脅迫的抗逆性等。在擬南芥、玉米、葡萄等完成基因組測(cè)序的物種中,人們已經(jīng)鑒定了大量的MYB基因家族成員,并研究了其中一部分基因的功能。本研究在甘薯中首次應(yīng)用關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)錄組學(xué),研究了調(diào)控甘薯塊根花青素含量的遺傳基礎(chǔ),初步分析了甘薯MYB基因家族。我們的工作主要包括如下四個(gè)方面:1、我們分析了77個(gè)甘薯栽培種(其中41個(gè)非紫薯、36個(gè)紫薯)塊根的花青素含量,開(kāi)展轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析,鑒定到了大量與花青素性狀顯著關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)錄本,并對(duì)這些顯著關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行KEGG富集分析、基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析,初步揭示了調(diào)控甘薯花青素含量的復(fù)雜遺傳網(wǎng)絡(luò)。2、通過(guò)比較生物學(xué)分析,我們鑒定了與甘薯花青素積累相關(guān)分子途徑中的重要基因,包括轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子、花青素合成結(jié)構(gòu)基因、花青素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等,構(gòu)建了甘薯花青素積累的分子通路,并對(duì)其中關(guān)鍵基因做了進(jìn)一步的驗(yàn)證。這些研究結(jié)果初步揭示了調(diào)控甘薯花青素含量的遺傳網(wǎng)絡(luò)與其他物種相比具有很高的保守性。3、鑒于MYB轉(zhuǎn)錄因子對(duì)花青素積累具有重要功能,我們進(jìn)一步分析了甘薯MYB基因家族。通過(guò)分析多個(gè)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù),我們鑒定到了145個(gè)MYB基因家族成員,分析了這些基因的Pfam蛋白結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系等;基于這些分析結(jié)果,我們將其分成了4個(gè)亞家族:81個(gè)R2R3 MYB亞家族成員4個(gè)R1R2R3亞家族成員,2個(gè)4R亞家族成員,58個(gè)MYB-related亞家族成員。4、為了初步研究甘薯R2R3 MYB基因亞家族的功能分化,我們分析了甘薯與模式植物擬南芥R2R3 MYB基因之間的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系,研究了它們?cè)?7個(gè)甘薯種質(zhì)的成熟塊根中、兩個(gè)甘薯種質(zhì)的不同組織部位中的轉(zhuǎn)錄本表達(dá)數(shù)據(jù)。這些分析初步揭示了甘薯R2R3 MYB基因在不同種質(zhì)和不同組織中的差異表達(dá)模式,顯示了它們?cè)诨驈?fù)制后發(fā)生的功能分化�？傮w上,本文通過(guò)關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究,系統(tǒng)地鑒定了一系列與花青素積累相關(guān)的基因,初步揭示了其分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),為進(jìn)一步研究甘薯花青素積累的分子調(diào)控機(jī)制提供了重要候選基因;通過(guò)基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的基因家族分析,我們初步分析了甘薯MYB基因家族及其功能分化,為在甘薯中進(jìn)一步研究這一重要轉(zhuǎn)錄因子家族的生物學(xué)功能提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
[Abstract]:In this study , we have identified a large number of gene family members , such as transcriptional regulatory factor , anthocyanin synthesis structure gene , anthocyanin transporter , etc . In order to study the functional differentiation of the gene subfamilies of sweet potato R2R3 MYB , a series of genes related to anthocyanin accumulation were analyzed .

【學(xué)位授予單位】：江蘇師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S531;Q943.2

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