無(wú)籽蜜柚糖累積及組分轉(zhuǎn)化相關(guān)基因的鑒定及其在發(fā)育過(guò)程中的調(diào)控機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-05-17 03:09
無(wú)籽蜜柚(Citrus ’seedless’)現(xiàn)廣泛種植于中國(guó)海南省,該品種的基本特征是成熟期表皮薄,果皮綠,無(wú)籽。本研究以無(wú)籽蜜柚汁胞為試材,對(duì)其物理指標(biāo)和內(nèi)含物進(jìn)行了檢測(cè)分析,發(fā)現(xiàn)在120~210DAF,由于儲(chǔ)存物的累積導(dǎo)致果實(shí)重量增長(zhǎng)率顯著高于體積增長(zhǎng)率。通過(guò)HPLC可溶性糖成分分析表明,阿拉伯糖在汁胞的早期發(fā)育中含量較高,而果糖、葡萄糖和蔗糖在汁胞成熟過(guò)程中含量顯著增加。為深入挖掘糖組分轉(zhuǎn)化的相關(guān)基因,結(jié)合糖組分轉(zhuǎn)化模式,選取4個(gè)關(guān)鍵時(shí)期(60、120、180和240 DAF)的無(wú)籽蜜柚汁胞進(jìn)行比較轉(zhuǎn)錄組分析,共得到38,981個(gè)unigenes,其中8,275個(gè)unigenes在發(fā)育過(guò)程中呈現(xiàn)差異表達(dá)。基于無(wú)籽蜜柚轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),確定5個(gè)基因(UBC、ACT、OR23、DWA2、CYP21D)可作為無(wú)籽蜜柚汁胞qRT-PCR分析的內(nèi)參基因。蔗糖是光合作用的最終產(chǎn)物,通過(guò)韌皮部運(yùn)輸?shù)街参锏姆枪夂辖M織中,蔗糖的分解主要由蔗糖合酶(SUS)和蔗糖轉(zhuǎn)化酶(INV)催化。為了探究SUS和INV基因家族在無(wú)籽蜜柚汁胞發(fā)育中的功能,本研究以無(wú)籽蜜柚為試材,基于擬南芥數(shù)據(jù)庫(kù)中SUS和INV蛋白序...
【文章來(lái)源】:海南大學(xué)海南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 導(dǎo)論
1.1 柚子概述
1.2 果實(shí)發(fā)育國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 果實(shí)生理功能研究現(xiàn)狀
1.2.2 蔗糖合成:SPS和SPP
1.2.3 糖的積累代謝過(guò)程
1.2.4 蔗糖代謝關(guān)鍵基因研究進(jìn)展
1.2.5 不同糖對(duì)糖代謝相關(guān)酶的影響研究進(jìn)展
1.2.6 有機(jī)酸代謝研究進(jìn)展
1.2.7 NF-Y轉(zhuǎn)錄因子家族研究進(jìn)展
1.3 高通量測(cè)序國(guó)內(nèi)外研究概述
1.3.1 轉(zhuǎn)錄組學(xué)概念
1.3.2 轉(zhuǎn)錄組學(xué)在植物中研究進(jìn)展
1.4 內(nèi)參基因
1.5 研究目的與研究?jī)?nèi)容
1.6 技術(shù)路線
2 無(wú)籽蜜柚生長(zhǎng)發(fā)育和生理生化指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化
2.1 材料
2.1.1 試驗(yàn)儀器
2.1.2 試驗(yàn)試劑
2.1.3 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)定
2.2.2 蒽酮-濃硫酸比色法測(cè)定可溶性總糖
2.2.3 考馬斯亮藍(lán)染色法測(cè)定可溶性蛋白
2.2.4 酸堿滴定法測(cè)定有機(jī)酸
2.2.5 液相色譜法測(cè)定各糖含量
2.3 結(jié)果
2.3.1 無(wú)籽蜜柚生長(zhǎng)發(fā)育期動(dòng)態(tài)物理及汁胞變化
2.3.2 無(wú)籽蜜柚汁胞發(fā)育期含水量
2.3.3 無(wú)籽蜜柚汁胞發(fā)育期可溶性蛋白變化及可滴定酸變化
2.3.4 無(wú)籽蜜柚汁胞發(fā)育期可溶性淀粉變化
2.3.5 無(wú)籽蜜柚汁胞發(fā)育期可溶性總糖變化
2.3.6 無(wú)籽蜜柚汁胞發(fā)育期葡萄糖、果糖、蔗糖變化
2.4 總結(jié)
3 轉(zhuǎn)錄組學(xué)及糖代謝部分相關(guān)基因的確定
3.1 材料和方法
3.1.1 試驗(yàn)儀器
3.1.2 試驗(yàn)試劑
3.1.3 試驗(yàn)材料
3.2 試驗(yàn)方法
3.2.1 建庫(kù)測(cè)序方法與流程
3.2.2 無(wú)籽蜜柚汁胞RNA的提取
3.2.3 無(wú)籽蜜柚汁胞cDNA文庫(kù)構(gòu)建
3.2.4 生物信息分析流程
3.2.5 lllumina-Solexa深度測(cè)序
3.2.6 序列注釋
3.2.7 unigenes的差異表達(dá)及基因數(shù)字表達(dá)分析
3.2.8 內(nèi)參基因篩選
3.2.9 qRT-PCR技術(shù)
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 數(shù)字基因表達(dá)(DGE)文庫(kù)的構(gòu)建
3.3.2 unigene組裝及注釋
3.3.3 Unigene基礎(chǔ)注釋
3.3.4 CDS及蛋白序列長(zhǎng)度分布預(yù)測(cè)
3.3.5 基因差異表達(dá)
3.3.6 表達(dá)模式聚類結(jié)果分析
3.3.7 內(nèi)參結(jié)果分析
3.3.8 糖代謝途徑及部分相關(guān)基因表達(dá)模式
3.4 總結(jié)
4 SUS、INV基因生物信息學(xué)及表達(dá)分析
4.1 材料和方法
4.1.1 Cg-SUS和Cg-INV基因的鑒定獲取及染色體定位
4.1.2 Cg-SUS和Cg-INV基因理化性質(zhì)、進(jìn)化樹及內(nèi)含子外顯子結(jié)構(gòu)分析
4.1.3 Cg-SUS和Cg-INV蛋白功能結(jié)構(gòu)域分析
4.1.4 相關(guān)性分析
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 Cg-SUS和Cg-INV基因編碼蛋白理化特性分析
4.2.2 Cg-SUS和Cg-INV基因的分析及染色體定位
4.2.3 Cg-SUS和Cg-INV基因蛋白進(jìn)化樹及內(nèi)含子、外顯子分析
4.2.4 Cg-SUS和Cg-INV蛋白功能結(jié)構(gòu)域分析
4.2.5 qRT-PCR結(jié)果與各糖含量的相關(guān)性分析
4.3 總結(jié)
5 CgNF-YB9基因克隆及煙草葉片瞬時(shí)表達(dá)
5.1 材料和方法
5.1.1 試驗(yàn)試劑
5.1.2 試驗(yàn)材料
5.1.3 質(zhì)粒與菌株
5.1.4 酶和生化試劑
5.2 試驗(yàn)方法
5.2.1 無(wú)籽蜜柚CgNF-YB基因家族數(shù)字表達(dá)譜分析
5.2.2 CgNF-YB9同源轉(zhuǎn)錄子全長(zhǎng)PCR
5.2.3 線性化載體制備
5.2.4 插入片段的獲得
5.2.5 重組反應(yīng)
5.2.6 重組產(chǎn)物轉(zhuǎn)化
5.2.7 重組產(chǎn)物鑒定
5.2.8 陽(yáng)性克隆菌落處理
5.2.9 植物表達(dá)載體向農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化
5.2.10 煙草遺傳轉(zhuǎn)化及瞬時(shí)表達(dá)葉片的篩選與鑒定
5.2.11 總RNA提取及反轉(zhuǎn)錄
5.2.12 熒光定量PCR
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 CgNF-YB基因家族基因數(shù)字表達(dá)譜分析
5.3.2 CgNF-YB9基因全長(zhǎng)克隆及生物信息學(xué)分析
5.3.3 基因表達(dá)載體構(gòu)建
5.3.4 重組產(chǎn)物轉(zhuǎn)化
5.3.5 植物表達(dá)載體向農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
5.3.6 煙草瞬時(shí)表達(dá)
5.4 總結(jié)
6 討論
6.1 無(wú)籽蜜柚生理指標(biāo)檢測(cè)
6.2 無(wú)籽蜜柚轉(zhuǎn)錄組學(xué)及部分相關(guān)基因確定
6.3 SUS和INV生物信息學(xué)及表達(dá)分析
6.4 CgNF-YB9功能分析
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)籽蜜柚花果的生物學(xué)特征觀察[J]. 張丹,李新國(guó),羅麗華,安爍宇. 浙江林業(yè)科技. 2018(02)
[2]樹干乙烯利處理對(duì)橡膠樹葉片蔗糖代謝的影響[J]. 康秀晗,李歡,劉聰聰,王亞樂,張家豪,黃家權(quán). 分子植物育種. 2018(13)
[3]套袋對(duì)‘馬來(lái)西亞’蜜柚果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 馮方茂,曾麗萍,姜成東,李雪青,關(guān)瀟,劉香. 食品工業(yè)科技. 2017(17)
[4]轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(RNA-seq)策略及其數(shù)據(jù)在分子標(biāo)記開發(fā)上的應(yīng)用[J]. 李小白,向林,羅潔,胡標(biāo)林,田勝平,謝鳴,孫崇波. 中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[5]歐李果實(shí)發(fā)育期糖和酸組分及其含量的動(dòng)態(tài)變化特性[J]. 王鵬飛,曹琴,何永波,杜俊杰. 西北植物學(xué)報(bào). 2011(07)
[6]中國(guó)柚類產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展分析[J]. 鄭淑娟,羅金輝. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(01)
[7]海南省澄邁縣大力發(fā)展新品種“無(wú)籽蜜柚”——打造澄邁無(wú)籽蜜柚品牌[J]. 冷張玲. 中國(guó)果菜. 2007(06)
[8]馬來(lái)西亞蜜柚引種表現(xiàn)與栽培要點(diǎn)[J]. 王祥和,何凡,陳業(yè)光,華敏,韓劍,李向宏. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(05)
[9]我國(guó)柚類及其研究概況[J]. 陳秋夏. 福建果樹. 2004(04)
[10]果實(shí)中糖的運(yùn)輸、代謝與積累及其調(diào)控[J]. 陳俊偉,張上隆,張良誠(chéng). 植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào). 2004(01)
博士論文
[1]毛白楊TIR-NBS類抗病相關(guān)PtDrl02基因啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)與功能研究[D]. 鄭會(huì)全.北京林業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3190952
【文章來(lái)源】:海南大學(xué)海南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 導(dǎo)論
1.1 柚子概述
1.2 果實(shí)發(fā)育國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 果實(shí)生理功能研究現(xiàn)狀
1.2.2 蔗糖合成:SPS和SPP
1.2.3 糖的積累代謝過(guò)程
1.2.4 蔗糖代謝關(guān)鍵基因研究進(jìn)展
1.2.5 不同糖對(duì)糖代謝相關(guān)酶的影響研究進(jìn)展
1.2.6 有機(jī)酸代謝研究進(jìn)展
1.2.7 NF-Y轉(zhuǎn)錄因子家族研究進(jìn)展
1.3 高通量測(cè)序國(guó)內(nèi)外研究概述
1.3.1 轉(zhuǎn)錄組學(xué)概念
1.3.2 轉(zhuǎn)錄組學(xué)在植物中研究進(jìn)展
1.4 內(nèi)參基因
1.5 研究目的與研究?jī)?nèi)容
1.6 技術(shù)路線
2 無(wú)籽蜜柚生長(zhǎng)發(fā)育和生理生化指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化
2.1 材料
2.1.1 試驗(yàn)儀器
2.1.2 試驗(yàn)試劑
2.1.3 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)指標(biāo)測(cè)定
2.2.2 蒽酮-濃硫酸比色法測(cè)定可溶性總糖
2.2.3 考馬斯亮藍(lán)染色法測(cè)定可溶性蛋白
2.2.4 酸堿滴定法測(cè)定有機(jī)酸
2.2.5 液相色譜法測(cè)定各糖含量
2.3 結(jié)果
2.3.1 無(wú)籽蜜柚生長(zhǎng)發(fā)育期動(dòng)態(tài)物理及汁胞變化
2.3.2 無(wú)籽蜜柚汁胞發(fā)育期含水量
2.3.3 無(wú)籽蜜柚汁胞發(fā)育期可溶性蛋白變化及可滴定酸變化
2.3.4 無(wú)籽蜜柚汁胞發(fā)育期可溶性淀粉變化
2.3.5 無(wú)籽蜜柚汁胞發(fā)育期可溶性總糖變化
2.3.6 無(wú)籽蜜柚汁胞發(fā)育期葡萄糖、果糖、蔗糖變化
2.4 總結(jié)
3 轉(zhuǎn)錄組學(xué)及糖代謝部分相關(guān)基因的確定
3.1 材料和方法
3.1.1 試驗(yàn)儀器
3.1.2 試驗(yàn)試劑
3.1.3 試驗(yàn)材料
3.2 試驗(yàn)方法
3.2.1 建庫(kù)測(cè)序方法與流程
3.2.2 無(wú)籽蜜柚汁胞RNA的提取
3.2.3 無(wú)籽蜜柚汁胞cDNA文庫(kù)構(gòu)建
3.2.4 生物信息分析流程
3.2.5 lllumina-Solexa深度測(cè)序
3.2.6 序列注釋
3.2.7 unigenes的差異表達(dá)及基因數(shù)字表達(dá)分析
3.2.8 內(nèi)參基因篩選
3.2.9 qRT-PCR技術(shù)
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 數(shù)字基因表達(dá)(DGE)文庫(kù)的構(gòu)建
3.3.2 unigene組裝及注釋
3.3.3 Unigene基礎(chǔ)注釋
3.3.4 CDS及蛋白序列長(zhǎng)度分布預(yù)測(cè)
3.3.5 基因差異表達(dá)
3.3.6 表達(dá)模式聚類結(jié)果分析
3.3.7 內(nèi)參結(jié)果分析
3.3.8 糖代謝途徑及部分相關(guān)基因表達(dá)模式
3.4 總結(jié)
4 SUS、INV基因生物信息學(xué)及表達(dá)分析
4.1 材料和方法
4.1.1 Cg-SUS和Cg-INV基因的鑒定獲取及染色體定位
4.1.2 Cg-SUS和Cg-INV基因理化性質(zhì)、進(jìn)化樹及內(nèi)含子外顯子結(jié)構(gòu)分析
4.1.3 Cg-SUS和Cg-INV蛋白功能結(jié)構(gòu)域分析
4.1.4 相關(guān)性分析
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 Cg-SUS和Cg-INV基因編碼蛋白理化特性分析
4.2.2 Cg-SUS和Cg-INV基因的分析及染色體定位
4.2.3 Cg-SUS和Cg-INV基因蛋白進(jìn)化樹及內(nèi)含子、外顯子分析
4.2.4 Cg-SUS和Cg-INV蛋白功能結(jié)構(gòu)域分析
4.2.5 qRT-PCR結(jié)果與各糖含量的相關(guān)性分析
4.3 總結(jié)
5 CgNF-YB9基因克隆及煙草葉片瞬時(shí)表達(dá)
5.1 材料和方法
5.1.1 試驗(yàn)試劑
5.1.2 試驗(yàn)材料
5.1.3 質(zhì)粒與菌株
5.1.4 酶和生化試劑
5.2 試驗(yàn)方法
5.2.1 無(wú)籽蜜柚CgNF-YB基因家族數(shù)字表達(dá)譜分析
5.2.2 CgNF-YB9同源轉(zhuǎn)錄子全長(zhǎng)PCR
5.2.3 線性化載體制備
5.2.4 插入片段的獲得
5.2.5 重組反應(yīng)
5.2.6 重組產(chǎn)物轉(zhuǎn)化
5.2.7 重組產(chǎn)物鑒定
5.2.8 陽(yáng)性克隆菌落處理
5.2.9 植物表達(dá)載體向農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化
5.2.10 煙草遺傳轉(zhuǎn)化及瞬時(shí)表達(dá)葉片的篩選與鑒定
5.2.11 總RNA提取及反轉(zhuǎn)錄
5.2.12 熒光定量PCR
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 CgNF-YB基因家族基因數(shù)字表達(dá)譜分析
5.3.2 CgNF-YB9基因全長(zhǎng)克隆及生物信息學(xué)分析
5.3.3 基因表達(dá)載體構(gòu)建
5.3.4 重組產(chǎn)物轉(zhuǎn)化
5.3.5 植物表達(dá)載體向農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
5.3.6 煙草瞬時(shí)表達(dá)
5.4 總結(jié)
6 討論
6.1 無(wú)籽蜜柚生理指標(biāo)檢測(cè)
6.2 無(wú)籽蜜柚轉(zhuǎn)錄組學(xué)及部分相關(guān)基因確定
6.3 SUS和INV生物信息學(xué)及表達(dá)分析
6.4 CgNF-YB9功能分析
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)籽蜜柚花果的生物學(xué)特征觀察[J]. 張丹,李新國(guó),羅麗華,安爍宇. 浙江林業(yè)科技. 2018(02)
[2]樹干乙烯利處理對(duì)橡膠樹葉片蔗糖代謝的影響[J]. 康秀晗,李歡,劉聰聰,王亞樂,張家豪,黃家權(quán). 分子植物育種. 2018(13)
[3]套袋對(duì)‘馬來(lái)西亞’蜜柚果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 馮方茂,曾麗萍,姜成東,李雪青,關(guān)瀟,劉香. 食品工業(yè)科技. 2017(17)
[4]轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(RNA-seq)策略及其數(shù)據(jù)在分子標(biāo)記開發(fā)上的應(yīng)用[J]. 李小白,向林,羅潔,胡標(biāo)林,田勝平,謝鳴,孫崇波. 中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[5]歐李果實(shí)發(fā)育期糖和酸組分及其含量的動(dòng)態(tài)變化特性[J]. 王鵬飛,曹琴,何永波,杜俊杰. 西北植物學(xué)報(bào). 2011(07)
[6]中國(guó)柚類產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展分析[J]. 鄭淑娟,羅金輝. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(01)
[7]海南省澄邁縣大力發(fā)展新品種“無(wú)籽蜜柚”——打造澄邁無(wú)籽蜜柚品牌[J]. 冷張玲. 中國(guó)果菜. 2007(06)
[8]馬來(lái)西亞蜜柚引種表現(xiàn)與栽培要點(diǎn)[J]. 王祥和,何凡,陳業(yè)光,華敏,韓劍,李向宏. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(05)
[9]我國(guó)柚類及其研究概況[J]. 陳秋夏. 福建果樹. 2004(04)
[10]果實(shí)中糖的運(yùn)輸、代謝與積累及其調(diào)控[J]. 陳俊偉,張上隆,張良誠(chéng). 植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào). 2004(01)
博士論文
[1]毛白楊TIR-NBS類抗病相關(guān)PtDrl02基因啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)與功能研究[D]. 鄭會(huì)全.北京林業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3190952
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