本文選題：葡萄 + 基因組學(xué)　； 參考：《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：人類有8000多年的葡萄食用歷史。現(xiàn)今葡萄是全球栽培面積第一和產(chǎn)量位居第三的水果,極具重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和歷史文化價(jià)值。作為非模式植物,葡萄中的代表歐亞種黑比諾葡萄已經(jīng)完成了全基因組n,序,標(biāo)志著研究水平進(jìn)入了后基因組時(shí)代。在后基因組時(shí)代,兩方面的研究是比較熱門的,包括從上至下的某個(gè)性狀的分子調(diào)控機(jī)制,和從下到上的研究某一類分子的生物學(xué)功能。本學(xué)位論文研究以轉(zhuǎn)錄組序列測序和比較基因組分析為主,輔以qPCR實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,綜合了生物信息學(xué)的信息挖掘技術(shù)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析,基于多種手段的表達(dá)分析,從分子進(jìn)化-發(fā)育的角度,全面分析了葡萄CDPK基因和PPCK基因的聯(lián)系,具體獲得了如下成果:1.首先基于對(duì)葡萄等有代表性類群的植物基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)CDPK基因和PPCK基因是同一個(gè)融合基因祖先的后代,隨著進(jìn)化該祖先基因后代形成一個(gè)基因單系群,該單系群祖先基因至少起源于紅藻祖先中,由于該基因單系群目前還沒有名字,本研究根據(jù)其結(jié)構(gòu)和起源特點(diǎn)命名為激酶合鈣調(diào)素基因家族(簡稱KFC基因家族)。CDPK的起源可以追溯到紅藻祖先,而PPCK基因只能追溯到裸子植物祖先�；诖罅坎煌锓N中KFC基因家族成員轉(zhuǎn)錄分析、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和數(shù)目擴(kuò)增變化等綜合發(fā)現(xiàn),KFC的進(jìn)化對(duì)于植物適應(yīng)環(huán)境進(jìn)化中的6個(gè)大轉(zhuǎn)變均具有重要作用。2.在包括葡萄的植物內(nèi),通過比較包括CDPK基因在內(nèi)的KFC基因家族鈣信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與另一個(gè)主要的鈣信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)CIPK-CBBL,從數(shù)目、亞細(xì)胞定位、參與的功能種類、工作機(jī)制的多樣性,KFC系統(tǒng)都是包括葡萄在內(nèi)的植物界中鈣信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)中主要的鈣信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。3.以完成基因組測序的黑比諾葡萄單倍體基因組為基礎(chǔ),綜合使用生物信息學(xué)挖掘基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),以及通過分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和文本挖掘技術(shù),發(fā)現(xiàn)了葡萄17個(gè)CDPK基因,揭示他們都至少誕生于有一億年以前的基因復(fù)制,隨著長期的負(fù)選擇過程,從持家型表達(dá)的CDPK基因產(chǎn)生了 4個(gè)花粉特異表達(dá)的葡萄CDPK基因,對(duì)于后續(xù)基于這些基因開發(fā)雄性不育植株和開發(fā)無籽葡萄具有較高理論價(jià)值。同時(shí)發(fā)現(xiàn)了一些參與響應(yīng)旱、寒、鹽信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的葡萄CDPK基因,對(duì)于研究三個(gè)非生物脅迫信號(hào)之間的互作有參考價(jià)值。4.為研究PPCK基因的功能,新測定了 3個(gè)CAM光合作用類型蘭花在晝夜不同時(shí)間的共6個(gè)轉(zhuǎn)錄組,比較了葡萄等雙子葉植物的基因組,和共計(jì)13種蘭花的轉(zhuǎn)錄組,均具有良好的覆蓋度和測序質(zhì)量,利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)挖掘出82個(gè)單拷貝細(xì)胞核基因,構(gòu)建了蘭花物種樹,將蘭科植物分為5個(gè)亞科。公開了6個(gè)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)對(duì)于學(xué)界后續(xù)挖掘利用提供了一定基礎(chǔ)。5.挖掘了不同光合作用類型蘭花的PPCK基因,通過與葡萄等雙子葉植物進(jìn)行比較,分析發(fā)現(xiàn)蘭科植物內(nèi)PPCK基因經(jīng)復(fù)制產(chǎn)生了兩個(gè)類群,其中的一個(gè)類群表現(xiàn)了在13個(gè)碳固定基因家族中最明顯的晝夜節(jié)律表達(dá)模式,并且具有4個(gè)激酶結(jié)構(gòu)域特異的位點(diǎn)。6.根據(jù)PPCK, ME, PPDK,和PEPC表達(dá)模式的特點(diǎn)和催化反應(yīng)的特點(diǎn),提出了 CAM光合作用中一個(gè)新的不同于PPCK-PEPC介導(dǎo),而由ME-PPDK催化的代謝通路。
[Abstract]:Humans have 8000 years of history. It is edible grape grape cultivation area and production ranks first in global third fruits, economic value and historical cultural value very important. As a non model plant, on behalf of the grapes in the Eurasian Pinot Noir has completed the whole genome sequence, N, marks the level of research into the post genome the times. In the post genome era, two aspects of research are popular, including from a trait to the molecular regulation mechanism, biological function and research from the bottom to the top of a class of molecules. In this thesis, the research on transcriptome sequencing and comparative genomic analysis, supplemented by qPCR experiment validation, comprehensive bioinformatics analysis of information mining technology and statistical analysis, the expression of a variety of means based on the development of molecular evolution - from the perspective, a comprehensive analysis of the grape CDPK gene and PPCK The specific gene, and obtained results as follows: 1. based on the analysis of the representative groups of plant genome and transcriptome data of the grape, found that CDPK gene and PPCK gene with a fusion gene of ancestry, with the evolution of the ancestral gene offspring form a monophyletic group of genes, the single ancestral gene at least originated in the red ancestors, because the gene monophyletic group currently has no name, according to the study of the structure and characteristics of origin named kinase combined calmodulin gene family (KFC family).CDPK origin can be traced back to the red ancestors, while the PPCK gene can only be traced back to gymnosperm ancestors. Analysis of a large number of members different species of KFC gene transcription based on the structural characteristics and the number of amplified discovery changes, the evolution of KFC.2. plays an important role in plant adaptation to 6 major changes in the evolution of environment In grape plants, the KFC gene family of calcium signal conversion system including CDPK gene and another calcium signal conversion system mainly from CIPK-CBBL, the number of species involved in the subcellular localization, functional diversity, the working mechanism of KFC system are the calcium signal transduction system, including grape plants in the main calcium signal conversion system.3. to complete genome sequencing of the Pinot Noir grape haploid genome based, integrated bioinformatics mining genome and transcriptome data, as well as through molecular biology experiment and text mining technology, found 17 grape CDPK genes, they reveal at least was born one hundred million years ago the gene duplication, with negative selection during the long-term expression of CDPK gene from housekeeping has produced 4 pollen specific expression of CDPK gene of grape, for the follow-up basis In the development of gene of male sterile plants and development of seedless grapes have high theoretical value. At the same time that some involved in response to drought, cold, salt grape CDPK gene signal transduction, for the study of three abiotic stress signaling interaction among the reference value of.4. for the study of PPCK function based on the new 3 CAM photosynthesis a total of 6 types of orchid group in different time of the circadian transcription was determined, compared the grapes and other dicotyledonous plant genome and transcriptome, a total of 13 species of orchids, with coverage and good quality sequencing, using transcriptome data picking up 82 single copy nuclear gene, construct the orchid species tree, will orchid plants are divided into 5 subfamilies. Discloses 6 transcriptome data for the subsequent academic mining provides a certain basis for.5. mining PPCK gene in different types of photosynthesis of orchids, with two cotyledons of grape Plants were compared, analysis showed that PPCK gene of Orchidaceae by replication produced two groups, one group which showed circadian rhythm in 13 fixed carbon gene family in the most obvious expression pattern, and has 4 sites of.6. kinase domain specific to PPCK, ME, PPDK, and PEPC expression characteristics the characteristics and reaction mode, put forward a new CAM in photosynthesis is different from the PPCK-PEPC mediated by the metabolic pathway catalyzed by ME-PPDK.

【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S663.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;葡萄專業(yè)戶答農(nóng)友[J];農(nóng)村發(fā)展論叢;2000年03期

2 劉俊;日本幾個(gè)關(guān)于叫“指”的葡萄品種[J];河北果樹;2000年03期

3 張寶民;極早熟葡萄品種粉紅亞都蜜[J];河北果樹;2000年03期

4 李華,房玉林,莫海珍;葡萄品種學(xué)研究進(jìn)展[J];中外葡萄與葡萄酒;2000年01期

5 劉俊;幾個(gè)叫“指”的葡萄品種[J];中外葡萄與葡萄酒;2000年01期

6 王建軍;關(guān)于涼爽產(chǎn)區(qū)紅色葡萄品種的論述[J];中外葡萄與葡萄酒;2000年03期

7 汪德先;優(yōu)良葡萄品種簡介[J];四川農(nóng)業(yè)科技;2000年01期

8 張雨;極早熟葡萄新品種──珍珠王[J];中國食物與營養(yǎng);2000年06期

9 李德華;純黑色巨大粒葡萄新品種高妻[J];北京農(nóng)業(yè);2001年01期

10 李記明,曲健,溫春光;法國波爾多的葡萄與葡萄酒(三)[J];中外葡萄與葡萄酒;2001年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 徐小菊;陳青英;;葡萄雙層覆膜大棚栽培研究[A];慶祝中國園藝學(xué)會(huì)創(chuàng)建80周年暨第11次全國會(huì)員代表大會(huì)論文摘要集[C];2009年

2 張維昌;;‘熊岳白’葡萄選育試驗(yàn)(摘要)[A];中國園藝學(xué)會(huì)成立六十周年紀(jì)念暨第六屆年會(huì)論文集（Ⅰ果樹）[C];1989年

3 李曉燕;李連國;王麗雪;;葡萄不同種類、品種組織解剖構(gòu)造觀察[A];中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)第二屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)園藝學(xué)論文集[C];1995年

4 王同坤;于鳳鳴;郭紫娟;張海斌;李紅星;;葡萄品種過氧化物酶同工酶分析[A];中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)第二屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)園藝學(xué)論文集[C];1995年

5 施安華;;保加利亞葡萄品種在河北省各地的適應(yīng)情況[A];河北省果樹學(xué)會(huì)論文選編（1962）[C];1962年

6 賀普超;;我對(duì)豫東沙區(qū)發(fā)展百萬畝葡萄的幾點(diǎn)意見[A];葡萄研究論文選集[C];2003年

7 柴菊華;賀普超;程廉;崔彥志;;中國葡萄野生種對(duì)葡萄根癌病的抗性[A];葡萄研究論文選集[C];2003年

8 李敬川;劉俊;張東風(fēng);董健霖;;從市場價(jià)格變動(dòng)探討我國埋土防寒區(qū)葡萄園降低成本的對(duì)策[A];第十四屆中國科協(xié)年會(huì)第6分會(huì)場：林業(yè)新興產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新與綠色增長學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2012年

9 曹孜義;;葡萄離體繁殖和脫毒研究工作的回顧及展望[A];植物組織培養(yǎng)與脫毒快繁技術(shù)——全國植物組培、脫毒快繁及工廠化生產(chǎn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2001年

10 賀普超;;葡萄早熟性與氧化酶活性的關(guān)系[A];葡萄研究論文選集[C];2003年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 通訊員 盧慶雷 李曉英 李永剛;吃葡萄不吐葡萄皮[N];北京日?qǐng)?bào);2001年

2 本報(bào)記者 耿聞;葡萄文化念就農(nóng)民致富經(jīng)[N];中國旅游報(bào);2007年

3 記者　常世榮 通訊員　解硯輝 劉志非;4萬農(nóng)戶種葡萄 10萬工人興產(chǎn)業(yè)[N];河北經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2006年

4 本報(bào)記者 妥超云邋通訊員 吳紅艷;賞葡萄鐝說葡萄鐝品葡萄[N];酒泉日?qǐng)?bào);2008年

5 本報(bào)記者 周崇 通訊員 畢照榮 李文;新和舉辦第五屆賽葡萄會(huì)[N];阿克蘇日?qǐng)?bào);2008年

6 北京市通州區(qū)張家灣鎮(zhèn)鎮(zhèn)長 鄧乃庚;應(yīng)對(duì)入世挑戰(zhàn) 打造葡萄強(qiáng)鎮(zhèn)[N];中國特產(chǎn)報(bào);2003年

7 王秋雨;金土地上的“葡萄王”[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2001年

8 李波;葡萄新品種“早黑寶”[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2002年

9 李曉霞　羅騏;華鎣：葡萄“串”起的萬畝基地[N];廣安日?qǐng)?bào);2009年

10 張維賢　劉國偉 曾友進(jìn);敦煌葡萄俏天下[N];酒泉日?qǐng)?bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 陳飛;葡萄KFC基因家族成員CDPK和PPCK的起源、進(jìn)化和功能分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

2 周興本;水肥配比對(duì)葡萄生長發(fā)育、氮代謝及水肥耦合效應(yīng)的研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 王進(jìn);葡萄園配方施肥及鎘污染植物修復(fù)研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

4 金燕;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器視覺的南方葡萄專家系統(tǒng)研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

5 王珊;埋土防寒期葡萄枝條風(fēng)障對(duì)葡萄園生態(tài)環(huán)境的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

6 呂秀蘭;葡萄品種遺傳多樣性和霜霉病抗性鑒定的生化與分子生物學(xué)研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

7 朱丹實(shí);葡萄采后軟化機(jī)制及風(fēng)味劣變的研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

8 高敏;葡萄抗病相關(guān)基因表達(dá)及抗黑痘病轉(zhuǎn)錄組研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

9 楊克強(qiáng);葡萄無核基因定位與作圖的研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2003年

10 曾辰;極端干旱區(qū)成齡葡萄生長特征與水分高效利用[D];中國科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊成濤;云南主產(chǎn)區(qū)主栽葡萄果皮組成成分及抗氧化活性研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 胡竹韻;葡萄香氣糖苷提取分析方法的優(yōu)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

3 楊麗;寧夏青銅峽地區(qū)釀酒葡萄成熟指標(biāo)體系的初步研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

4 王勇健;葡萄不同品種形態(tài)建模三維輔助設(shè)計(jì)方法研究[D];寧夏大學(xué);2015年

5 肖東明;不同葡萄品種枝條參與低溫脅迫響應(yīng)抗寒指標(biāo)研究[D];寧夏大學(xué);2015年

6 杜楊建;中國野生毛葡萄‘丹鳳-2’芪合成酶基因表達(dá)及啟動(dòng)子分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

7 范高韜;葡萄VvCOR27基因的克隆與抗寒功能研究[D];西南交通大學(xué);2015年

8 胡見飛;基于傅里葉變換紅外光譜的葡萄果苗鑒別研究[D];云南師范大學(xué);2015年

9 陳淑麗;覆蓋防寒對(duì)葡萄越冬性的影響[D];河北科技師范學(xué)院;2015年

10 陸琨;大新縣一年兩熟葡萄種植業(yè)調(diào)查研究[D];廣西大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1750503