青稞(Hordeum vulgare Linn.var.nudum Hook.f.)是禾本科(Gramineae)小麥族大麥屬(Hordeum Linn.)植物,在青稞地方品種富含藍(lán)色籽粒性狀,其富含花青素的藍(lán)色籽�？梢詾槿藗兲峁└S富的營養(yǎng),并且是良好的遺傳學(xué)標(biāo)記,但其分子遺傳機(jī)理尚不清楚。本研究通過重組自交系的經(jīng)典遺傳分析鑒定控制藍(lán)粒性狀的遺傳位點(diǎn),通過高通量轉(zhuǎn)錄組測序和生物信息學(xué)分析,挖掘青稞藍(lán)粒和白粒中花青素代謝相關(guān)基因的表達(dá)或結(jié)構(gòu)差異,并進(jìn)行主效基因的克隆及分析,為解析青稞藍(lán)粒性狀的分子遺傳機(jī)理提供良好的理論基礎(chǔ)。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:1、在195株重組自交系中,藍(lán)粒(46株)與白粒(149株)的性狀分離比為1:3,因此藍(lán)粒性狀為隱性性狀,由一個(gè)隱性基因控制的。2、藍(lán)白粒品種糊粉層的RNA-seq分析發(fā)現(xiàn)白粒和藍(lán)粒轉(zhuǎn)錄組差異表達(dá)基因有13778個(gè),其中發(fā)生上調(diào)的基因有5726個(gè),發(fā)生下調(diào)的基因有8052個(gè),在KEGG代謝通路被注釋的基因有8673個(gè),“黃酮類生物合成”和“花青素生物合成”代謝途徑變化最大。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)花青素合成代謝的結(jié)構(gòu)基因在藍(lán)粒青稞中有較高的表達(dá)量,這表明其花青素的生物合成是較活躍的�；ㄇ嗨厣锖铣纱x調(diào)控的轉(zhuǎn)錄因子HvMYC基因和HvMYB基因在藍(lán)粒中表達(dá)量比白粒中的log2FoldChang最大值分別為9.47和4.10�；ㄇ嗨厣锖铣纱x結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)是受HvMYC基因和HvMYB基因的調(diào)控,因此,HvMYC基因和HvMYB基因的高表達(dá)很有可能是青稞藍(lán)色籽粒中高花青素積累的關(guān)鍵基因。3、基于轉(zhuǎn)錄組信息,分離在青稞藍(lán)白粒糊粉層中主要表達(dá)的HvMYB和HvMYC基因。HvMYB基因全長732 bp,屬于SANT超基因家族,蛋白質(zhì)疏水性的最大值是1.55,最小值是-2.53,疏水平均值為-0.49,表明此類蛋白質(zhì)有一定的親水性。蛋白質(zhì)序列的跨膜區(qū)分析發(fā)現(xiàn)二級結(jié)構(gòu)以α-螺旋(45.5%)和不規(guī)則盤繞(35.8%)為蛋白質(zhì)最大量的結(jié)構(gòu)原件,其次還有延伸鏈(12.8%)、β-轉(zhuǎn)角(5.84%);HvMYC基因全長為1668 bp,屬于b HLH超基因家庭,蛋白質(zhì)疏水性的最大值為2.3,最小值為-3.2,疏水平均值為-0.45,表明其有一定的親水性,二級結(jié)構(gòu)以α-螺旋(44.3%)和不規(guī)則盤繞(32.6%)為蛋白質(zhì)最大量的結(jié)構(gòu)原件,其次有延伸鏈(10.5%)、β-轉(zhuǎn)角(4.57%)。分子系統(tǒng)發(fā)生分析表明:分離到的HvMYB和HvMYC基因與小麥、節(jié)節(jié)麥、二穗短柄草等物種中調(diào)控花青素生物合成代謝的基因親緣關(guān)系比較接近。
【學(xué)位單位】：青海師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S512.3
【部分圖文】：

青稞

圖 1-2 色素生物合成的途徑Figure 1-2 The biosynthesis pathway of pigment biosynthesis組學(xué)概述

圖 1-3 測序技術(shù)的發(fā)展時(shí)間Figure 1-3 The development schedule of sequencing technology：HeliScope 螺旋鏡；Nanopore 納米孔；IonPGM 離子探針。NA-Seq 是運(yùn)用深度測序技術(shù)對待測物進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析的技術(shù)[59]，它表達(dá)基因，且不限制于有參考的基因組序列信息，還適用在無參考

【參考文獻(xiàn)】

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1 史倩倩;周琳;李奎;王雁;;植物花色素合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究進(jìn)展[J];林業(yè)科學(xué)研究;2015年04期

2 劉佳偉;姚丹;趙東海;石放放;;大豆轉(zhuǎn)錄組測序研究進(jìn)展綜述[J];安徽農(nóng)學(xué)通報(bào);2015年08期

3 朱平;孔祥禮;包勁松;;抗性淀粉在食品中的應(yīng)用及功效研究進(jìn)展[J];核農(nóng)學(xué)報(bào);2015年02期

4 周華;朱祺;楊艷芳;劉洪偉;余發(fā)新;邱德有;;南方紅豆杉bHLH基因克隆與序列分析[J];植物研究;2015年01期

5 黃小花;許鋒;程華;李琳玲;程水源;;轉(zhuǎn)錄組測序在高等植物中的研究進(jìn)展[J];黃岡師范學(xué)院學(xué)報(bào);2014年06期

6 張?jiān)茲?潘怡辰;王汝茜;李集臨;張杰;;植物花青素生物合成途徑相關(guān)基因的研究進(jìn)展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年34期

7 李益;張一卉;李化銀;;紫色蕓薹屬蔬菜花青素合成調(diào)控研究進(jìn)展[J];山東農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年11期

8 梁平;宋洪元;;植物花青素生物合成轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究進(jìn)展[J];南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2014年08期

9 康亞蘭;裴瑾;蔡文龍;劉薇;羅靜;吳清華;;藥用植物黃酮類化合物代謝合成途徑及相關(guān)功能基因的研究進(jìn)展[J];中草藥;2014年09期

10 肖之夏;鄭用璉;;大芻草苗期轉(zhuǎn)錄組RNA-Seq數(shù)據(jù)的de novo拼接[J];華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期

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1 武紅霞;芒果花色苷合成與調(diào)控的生理與分子機(jī)制[D];浙江大學(xué);2015年

2 劉曉芬;MYB-bHLH-WD40對楊梅花青苷生物合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制[D];浙江大學(xué);2013年

3 趙胡;硬紫草MYB、MYC類基因的克隆、表達(dá)分析及轉(zhuǎn)基因功能初步研究[D];南京大學(xué);2013年

4 張婷;長雄野生稻地下莖及耐冷性狀功能基因組學(xué)及比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析[D];武漢大學(xué);2013年

5 宿福園;參與柿單寧代謝的MYB、bHLH及WD40轉(zhuǎn)錄因子基因的克隆及分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

6 吳委林;蕪菁花青素合成依光型與紫色性狀的定位和候選基因的篩選[D];東北林業(yè)大學(xué);2012年

7 牛姍姍;MYB對楊梅果實(shí)花青素苷合成的調(diào)控及其機(jī)制[D];浙江大學(xué);2011年

8 胡可;花青素苷合成途徑中結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)對菊花和瓜葉菊花色的影響[D];北京林業(yè)大學(xué);2010年

9 郭紅;中國野生大麥種質(zhì)資源分子生物學(xué)研究[D];四川大學(xué);2002年

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1 朱雪冰;黑枸杞花青素合成代謝相關(guān)基因克隆及再生體系建立[D];青海師范大學(xué);2017年

2 周文平;丹參轉(zhuǎn)錄因子MYC2基因的克隆及功能研究[D];陜西師范大學(xué);2016年

3 劉璇;基于轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)分析紫穗槐菌根差異表達(dá)基因[D];黑龍江大學(xué);2016年

4 宋曉惜;兩個(gè)蠟梅花色相關(guān)bHLH類轉(zhuǎn)錄因子的克隆與功能初探[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 張銀玲;青稞轉(zhuǎn)錄組的分析[D];蘭州大學(xué);2014年

6 符思路;小麥bHLH轉(zhuǎn)錄因子的鑒定和表達(dá)分析[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2014年

7 葛翠蓮;紅肉獼猴桃果肉色澤變化及花青苷合成相關(guān)基因的克隆與表達(dá)[D];江西農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

8 劉海;基于高通量測序的木麻黃轉(zhuǎn)錄組分析[D];福建農(nóng)林大學(xué);2014年

9 劉梅;CCDD基因組野生稻花色苷合成途徑中關(guān)鍵結(jié)構(gòu)基因的分子進(jìn)化[D];曲阜師范大學(xué);2014年

10 石曉芳;甘薯花青素合成途徑基因表達(dá)差異的研究[D];西南大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2832346