紅花幼苗鹽脅迫響應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組分析及相關(guān)基因功能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-17 07:17
紅花作為一種多用途的作物,在藥用、食用、以及觀賞等方面都具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。紅花在全世界范圍內(nèi)都有廣泛種植,而土地鹽漬化則是當(dāng)今世界面臨的最主要的土壤問題之一,為了推廣紅花在鹽漬化地區(qū)的種植,本文對(duì)紅花幼苗的耐鹽性進(jìn)行了生理生化響應(yīng)及轉(zhuǎn)錄組研究。本研究用濃度為0 mM、75 mM和150 mM的NaCl溶液對(duì)紅花幼苗進(jìn)行鹽脅迫處理,然后測定了紅花幼苗的葉片含水量、葉綠素含量、游離蛋白含量以及抗氧化酶活性(SOD、POD和CAT)的測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在鹽脅迫的情況下,紅花葉片含水量降低,可溶性蛋白含量增加,說明其通過調(diào)節(jié)滲透壓來降低環(huán)境脅迫的壓力;同時(shí)葉綠素含量呈增加趨勢,結(jié)合生理生化響應(yīng)與轉(zhuǎn)錄組測序中光合作用天線蛋白代謝通路的分析,發(fā)現(xiàn)葉片通過提高光的捕獲能力來增強(qiáng)光合作用的效率;此外,抗氧化酶活性也與鹽脅迫呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,在鹽脅迫的條件下,紅花幼苗體內(nèi)存在著很多活性氧,隨著抗氧化酶活性的增加,活性氧被清除。紅花幼苗在鹽脅迫條件下的一系列生理生化變化,證明了其具有良好的耐鹽性。本實(shí)驗(yàn)首先通過對(duì)鹽處理的紅花幼苗進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序、拼接、功能注釋等研究,并計(jì)算出了樣本中每個(gè)基因的表達(dá)量;然后...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 環(huán)境脅迫的概念及種類
1.2 植物鹽脅迫研究進(jìn)展
1.2.1 形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化
1.2.2 水分含量的變化
1.2.3 葉綠素含量的變化
1.2.4 可溶性蛋白含量的變化
1.2.5 抗氧化酶活性的變化
1.3 中藥紅花的研究進(jìn)展
1.3.1 紅花簡介
1.3.2 研究價(jià)值及前景
1.3.3 紅花相關(guān)性研究
1.4 轉(zhuǎn)錄組學(xué)概述
1.4.1 轉(zhuǎn)錄組學(xué)
1.4.2 第二代高通量測序技術(shù)
1.4.3 第二代高通量測序技術(shù)的應(yīng)用
1.5 論文研究的目的及意義
1.6 主要技術(shù)路線
第2章 紅花幼苗對(duì)鹽脅迫的生理響應(yīng)
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 植物葉片含水量的測定
2.2.2 植物葉片葉綠素含量的測定
2.2.3 植物葉片可溶性蛋白含量的測定
2.2.4 植物葉片抗氧化酶活性的測定
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 紅花幼苗葉片的生長狀況
2.3.2 植物葉片水含量的測定結(jié)果
2.3.3 植物葉片葉綠素含量的測定結(jié)果
2.3.4 植物葉片可溶性蛋白的測定結(jié)果
2.3.5 植物葉片抗氧化酶活性測定結(jié)果
2.4 小結(jié)
第3章 紅花幼苗鹽脅迫響應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組測序
3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)器材
3.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 RNA的提取與質(zhì)量檢測
3.2.2 cDNA文庫的構(gòu)建與質(zhì)量檢測
3.2.3 Illumina上機(jī)測序
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 RNA的質(zhì)量檢測
3.3.2 cDNA文庫的質(zhì)量檢測
3.3.3 測序結(jié)果
3.4 小結(jié)
第4章 紅花幼苗鹽脅迫響應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
4.1 分析方法
4.1.1 數(shù)據(jù)分析流程
4.1.2 原始數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換
4.1.3 低質(zhì)量數(shù)據(jù)的過濾與質(zhì)量檢查
4.1.4 Cleanreads的拼接
4.1.5 Unigene的表達(dá)定量
4.1.6 Unigene的功能注釋
4.1.7 差異表達(dá)基因的分析與提取
4.1.8 差異基因的GO(Gene Ontology)富集分析與KEGG Pathway分析
4.2 分析結(jié)果與討論
4.2.1 Cleandata的FastQC分析及組裝
4.2.2 Unigene的表達(dá)定量
4.2.3 Unigene功能注釋
4.2.4 樣本相關(guān)性研究
4.2.5 基因差異表達(dá)分析
4.2.6 Unigene的GO分類
4.2.7 KEGG pathway分析
4.2.8 鹽脅迫相關(guān)的主要代謝途徑分析
4.3 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附件A Contig片段長度與Unigene的片段長度分布表格
附件B 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紅花種子cDNA文庫構(gòu)建及脂肪酸代謝相關(guān)基因的克隆[J]. 楊瑩,王瀝浩,鄒德毅,王清曼,強(qiáng)衛(wèi)東,許心怡,陳偉,王凱,楊晶. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
[2]紅花2-甲基-6-葉綠基-1,4-苯醌甲基轉(zhuǎn)移酶基因的克隆及表達(dá)分析[J]. 代斯寧,王文玲,韓怡來,齊冬梅,顧天瑤,崔琪,官麗莉,李海燕,李校堃. 中草藥. 2015(18)
[3]紅花查爾酮合成酶基因的克隆、生物信息學(xué)分析及表達(dá)[J]. 康亞蘭,裴瑾,劉薇,羅靜,劉維,陳翠平. 中草藥. 2014(16)
[4]脯氨酸、葉綠素含量與海島樹種抗逆性之間的關(guān)系[J]. 趙穎,王國明,王美琴,張玲,邱海嵊. 浙江林業(yè)科技. 2013(05)
[5]鹽脅迫對(duì)瀕危植物長葉紅砂抗氧化系統(tǒng)的影響[J]. 薛焱,王迎春,王同智. 中國沙漠. 2012(06)
[6]紅花及其主要成分的藥理作用研究進(jìn)展[J]. 陳夢(mèng),趙丕文,孫艷玲,孫麗萍. 環(huán)球中醫(yī)藥. 2012(07)
[7]紅花黃色素化學(xué)成分及對(duì)心腦血管作用研究進(jìn)展[J]. 武永剛,李雪瑩,王蘇麗,荊雪寧. 齊魯藥事. 2011(08)
[8]NaCl脅迫對(duì)6種紅花幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及抗氧化系統(tǒng)的影響[J]. 高武軍,于美玲,鄧傳良,沙濤,盧龍斗. 武漢植物學(xué)研究. 2010(05)
[9]轉(zhuǎn)錄組學(xué)在藥用植物研究中的應(yīng)用[J]. 吳瓊,孫超,陳士林,羅紅梅,李瀅,孫永珍,牛云云. 世界科學(xué)技術(shù)(中醫(yī)藥現(xiàn)代化). 2010(03)
[10]乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與果實(shí)成熟衰老的研究進(jìn)展[J]. 殷學(xué)仁,張波,李鮮,陳昆松. 園藝學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]AM真菌提高枸杞耐鹽性的機(jī)制研究[D]. 劉洪光.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]燕麥對(duì)鹽堿脅迫的生理響應(yīng)機(jī)制研究[D]. 白健慧.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]阿拉善荒漠區(qū)珍稀泌鹽植物長葉紅砂響應(yīng)鹽脅迫的轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究[D]. 黨振華.內(nèi)蒙古大學(xué) 2013
[4]北美一球懸鈴木無性系選育及其體胚發(fā)生等快繁技術(shù)研究[D]. 蔡曉明.南京林業(yè)大學(xué) 2008
[5]鹽脅迫對(duì)大豆光合作用和抗氧化系統(tǒng)的影響及其調(diào)控機(jī)制[D]. 陸開形.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]羥基紅花黃色素A動(dòng)態(tài)積累規(guī)律研究及相關(guān)基因的克隆[D]. 唐潔.第二軍醫(yī)大學(xué) 2009
[2]幾種主要造林樹種鹽脅迫響應(yīng)及耐鹽機(jī)理研究[D]. 朱振賢.南京林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3191343
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 環(huán)境脅迫的概念及種類
1.2 植物鹽脅迫研究進(jìn)展
1.2.1 形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化
1.2.2 水分含量的變化
1.2.3 葉綠素含量的變化
1.2.4 可溶性蛋白含量的變化
1.2.5 抗氧化酶活性的變化
1.3 中藥紅花的研究進(jìn)展
1.3.1 紅花簡介
1.3.2 研究價(jià)值及前景
1.3.3 紅花相關(guān)性研究
1.4 轉(zhuǎn)錄組學(xué)概述
1.4.1 轉(zhuǎn)錄組學(xué)
1.4.2 第二代高通量測序技術(shù)
1.4.3 第二代高通量測序技術(shù)的應(yīng)用
1.5 論文研究的目的及意義
1.6 主要技術(shù)路線
第2章 紅花幼苗對(duì)鹽脅迫的生理響應(yīng)
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 植物葉片含水量的測定
2.2.2 植物葉片葉綠素含量的測定
2.2.3 植物葉片可溶性蛋白含量的測定
2.2.4 植物葉片抗氧化酶活性的測定
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 紅花幼苗葉片的生長狀況
2.3.2 植物葉片水含量的測定結(jié)果
2.3.3 植物葉片葉綠素含量的測定結(jié)果
2.3.4 植物葉片可溶性蛋白的測定結(jié)果
2.3.5 植物葉片抗氧化酶活性測定結(jié)果
2.4 小結(jié)
第3章 紅花幼苗鹽脅迫響應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組測序
3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.1 植物材料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)器材
3.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 RNA的提取與質(zhì)量檢測
3.2.2 cDNA文庫的構(gòu)建與質(zhì)量檢測
3.2.3 Illumina上機(jī)測序
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 RNA的質(zhì)量檢測
3.3.2 cDNA文庫的質(zhì)量檢測
3.3.3 測序結(jié)果
3.4 小結(jié)
第4章 紅花幼苗鹽脅迫響應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
4.1 分析方法
4.1.1 數(shù)據(jù)分析流程
4.1.2 原始數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換
4.1.3 低質(zhì)量數(shù)據(jù)的過濾與質(zhì)量檢查
4.1.4 Cleanreads的拼接
4.1.5 Unigene的表達(dá)定量
4.1.6 Unigene的功能注釋
4.1.7 差異表達(dá)基因的分析與提取
4.1.8 差異基因的GO(Gene Ontology)富集分析與KEGG Pathway分析
4.2 分析結(jié)果與討論
4.2.1 Cleandata的FastQC分析及組裝
4.2.2 Unigene的表達(dá)定量
4.2.3 Unigene功能注釋
4.2.4 樣本相關(guān)性研究
4.2.5 基因差異表達(dá)分析
4.2.6 Unigene的GO分類
4.2.7 KEGG pathway分析
4.2.8 鹽脅迫相關(guān)的主要代謝途徑分析
4.3 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附件A Contig片段長度與Unigene的片段長度分布表格
附件B 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紅花種子cDNA文庫構(gòu)建及脂肪酸代謝相關(guān)基因的克隆[J]. 楊瑩,王瀝浩,鄒德毅,王清曼,強(qiáng)衛(wèi)東,許心怡,陳偉,王凱,楊晶. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
[2]紅花2-甲基-6-葉綠基-1,4-苯醌甲基轉(zhuǎn)移酶基因的克隆及表達(dá)分析[J]. 代斯寧,王文玲,韓怡來,齊冬梅,顧天瑤,崔琪,官麗莉,李海燕,李校堃. 中草藥. 2015(18)
[3]紅花查爾酮合成酶基因的克隆、生物信息學(xué)分析及表達(dá)[J]. 康亞蘭,裴瑾,劉薇,羅靜,劉維,陳翠平. 中草藥. 2014(16)
[4]脯氨酸、葉綠素含量與海島樹種抗逆性之間的關(guān)系[J]. 趙穎,王國明,王美琴,張玲,邱海嵊. 浙江林業(yè)科技. 2013(05)
[5]鹽脅迫對(duì)瀕危植物長葉紅砂抗氧化系統(tǒng)的影響[J]. 薛焱,王迎春,王同智. 中國沙漠. 2012(06)
[6]紅花及其主要成分的藥理作用研究進(jìn)展[J]. 陳夢(mèng),趙丕文,孫艷玲,孫麗萍. 環(huán)球中醫(yī)藥. 2012(07)
[7]紅花黃色素化學(xué)成分及對(duì)心腦血管作用研究進(jìn)展[J]. 武永剛,李雪瑩,王蘇麗,荊雪寧. 齊魯藥事. 2011(08)
[8]NaCl脅迫對(duì)6種紅花幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及抗氧化系統(tǒng)的影響[J]. 高武軍,于美玲,鄧傳良,沙濤,盧龍斗. 武漢植物學(xué)研究. 2010(05)
[9]轉(zhuǎn)錄組學(xué)在藥用植物研究中的應(yīng)用[J]. 吳瓊,孫超,陳士林,羅紅梅,李瀅,孫永珍,牛云云. 世界科學(xué)技術(shù)(中醫(yī)藥現(xiàn)代化). 2010(03)
[10]乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與果實(shí)成熟衰老的研究進(jìn)展[J]. 殷學(xué)仁,張波,李鮮,陳昆松. 園藝學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]AM真菌提高枸杞耐鹽性的機(jī)制研究[D]. 劉洪光.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]燕麥對(duì)鹽堿脅迫的生理響應(yīng)機(jī)制研究[D]. 白健慧.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]阿拉善荒漠區(qū)珍稀泌鹽植物長葉紅砂響應(yīng)鹽脅迫的轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究[D]. 黨振華.內(nèi)蒙古大學(xué) 2013
[4]北美一球懸鈴木無性系選育及其體胚發(fā)生等快繁技術(shù)研究[D]. 蔡曉明.南京林業(yè)大學(xué) 2008
[5]鹽脅迫對(duì)大豆光合作用和抗氧化系統(tǒng)的影響及其調(diào)控機(jī)制[D]. 陸開形.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]羥基紅花黃色素A動(dòng)態(tài)積累規(guī)律研究及相關(guān)基因的克隆[D]. 唐潔.第二軍醫(yī)大學(xué) 2009
[2]幾種主要造林樹種鹽脅迫響應(yīng)及耐鹽機(jī)理研究[D]. 朱振賢.南京林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3191343
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