【摘要】：高溫脅迫是全球范圍內造成作物減產和品質下降的主要原因之一,但目前對于作物抵御高溫的分子機理還不清楚。轉錄組測序技術為研究植物抵御高溫脅迫的分子機理提供了很好的方法,讓我們能夠更好地了解植物在抵御高溫過程的動態(tài)變化。二穗短柄草是良好的禾本科模式植物,和水稻、小麥、玉米、高粱等具有很好的共線性,研究二穗短柄草能夠幫助我們對其他作物展開更為深入地研究。本實驗主要選取二穗短柄草苗期和灌漿期的葉片及灌漿期的花穗經過高溫處理后進行轉錄組測序,以期了解高溫處理之后二穗短柄草響應的分子機制。此外,轉錄因子在響應環(huán)境變化、調控基因表達中起到重要作用,而MYB是植物中最大的一類轉錄因子。盡管有大量的研究表明MYB轉錄因子廣泛參與植物生長發(fā)育和逆境脅迫,但其多數成員在基因組水平上的研究還不夠完整,尤其在二穗短柄草的基礎上進行研究還未曾進行。論文同時在基因組水平上對二穗短柄草MYB進行鑒定和表達模式分析,以期對研究其他植物MYB基因提供借鑒作用。研究取得如下結果:(1)在三個處理中一共有6609個基因發(fā)生差異表達,其中有656個基因發(fā)生共同差異表達。對這656個差異表達基因進行功能富集發(fā)現它們主要響應高溫和蛋白折疊。此外,KEGG發(fā)現它們主要和天線蛋白、內質網、剪接體有關。(2)將6609個差異表達基因比對到plantTFDB數據庫發(fā)現一共有49個基因家族的454個轉錄因子得到注釋,排名前六類的主要是ERF(42個)、bHLH(33個)、bZIP(33個)、MYB(31個)、NAC(28個)和WRKY(28個)。(3)在顯著條件下(log2FC1 or-1,FDR0.05),一共有1973個可變剪接事件分布在451個差異表達基因中,其中在S1(苗期葉片處理),S2(灌漿期葉片處理)和S3(灌漿期花序處理)中分別有604、1082和287個事件分布在131、320和110個差異表達基因中。其中,外顯子盒式、可變的3’端、可變的5’端和內含子保留是出現次數最高的前四類事件。(4)在基因組水平上鑒定發(fā)現一共有122個BdMYB轉錄因子,可分為85個MYB-R2R3、34個MYB-related和3個MYB-R1R2R3轉錄因子三個大類。通過和水稻、擬南芥的MYB基因進行進化分析發(fā)現它們具有良好的進化關系,相同亞家族的基因都處于相同的進化分支上。(5)通過對二穗短柄草MYB轉錄因子進行基因結構和保守基序分析發(fā)現相同亞家族之間具有很好的同源性。此外,兩類順勢啟動元件被鑒定,一類和植物生長發(fā)育有關,另一類和植物非生物脅迫有關的。通過BdMYB轉錄因子進行基因本體分析發(fā)現BdMYB基因參與多種生物進程。共線性分析發(fā)現分別有56、58和61個BdMYB基因和水稻、玉米、高粱的基因具有共線性關系。(6)MYB轉錄因子在參與植物生長發(fā)育和非生物脅迫方面發(fā)揮著重要作用。通過高通量數據挖掘和實時定量PCR對BdMYB基因進行表達模式分析發(fā)現大多數BdMYB基因主要參與植物花發(fā)育且參與非生物脅迫。
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S512.1
【圖文】：

第一章 文獻綜述 面的研究中發(fā)現所有的 MYB 轉錄因子都含有兩個保守的 Mb1 只含有一個保守的 MYB 結構域之后，人們發(fā)現有的基因構域，如 CCA1，LHY 和 BPF1 等基因(Marquez et al. 2012)。構域、兩個 MYB 結構域和三個 MYB 結構域的蛋白共同構成因子主要是指含有 MYB 保守結構域的一類轉錄因子，其 N 端來構成高度保守的 DNA-binding 結構域，同時包含一系列高bos et al.2010）。MYB 通常由 1 到 4 個保守的 Repeat 組成，每螺旋結構，每個 R 的第二、三個螺旋能夠形成一個 helix tur螺旋作為“識別螺旋”（recognition helix）能夠與 DNA 結合如圖 1.1 是 MYB 轉錄因子的結構。

織處理后的差異表達基因數。箭頭向上和向下分別代表上調 of DEGs of three groups of heat treated samples. Up arrows and the overlap up-regulated and down-regulated genes respectively

處理 S1、S2 和 S3 差異表達基因的聚類分析。通過測序得到的 RPKM 值進代表上調表達，藍色代表下調表達。 Cluster analyses of DEGs among S1, S2 and S3. The color key represents the va). Red represents highly expressed (up-regulated), while blue represents down-r

【參考文獻】

相關期刊論文 前8條

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本文編號：2758190