干旱脅迫嚴重限制了大田中玉米植株的生長和發(fā)育,是導致產量損失的重要非生物脅迫因素之一。為提高玉米的耐旱性,更深層次的理解玉米響應干旱的分子機制尤為重要。植物的根系在感受干旱脅迫和水分的吸收中發(fā)揮了重要的作用。在本試驗中,對具有不同耐旱性的兩個玉米自交系材料（H082183為耐旱材料,Lv28為不耐旱材料）在大田中進行不同水分的處理,包括正常水分、中度干旱和重度干旱。利用轉錄組測序技術,研究水旱條件下根系轉錄組的差異。Lv28在中度和重度干旱脅迫下分別有1428個和512個干旱響應基因,而H082183分別有688個和3363個干旱響應基因,共有31個GO條目在兩個材料中顯著富集,其中13個僅在耐旱材料H082183中顯著富集。KEGG富集分析結果表明,“plant hormone signal transduction”和“starch and sucrose metabolism”在兩個材料中均顯著富集,而“phenylpropanoid biosynthesis”僅在H082183中顯著富集。在ABA信號轉導通路中,Lv28中的干旱脅迫響應基因主要響應中度干旱脅迫,而H082183... 

【文章來源】：中國農業(yè)科學院北京市

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

水旱區(qū)土壤含水量（SWC）變化

中國農業(yè)科學院碩士學位論文 第二章 基于玉米根系轉錄組測序的耐旱基因挖掘severe drought; LMD, Lv28 under moderate drought; LSD, Lv28 under severe drought; HMC, H082183 under moderate drought control; HSC,H082183 under severe drought control; LMC, Lv28 under moderate drought control; LSC, Lv28 under severe drought control; 1 and 2, twobiological repetitions.2.2.3 樣品間相關性以及聚類分析每個處理下的生物學重復之間的相關性直接反應試驗的可靠性以及后續(xù)數據分析的準確性。本試驗利用基因的 log10(FPKM+1)值計算 2 個生物學重復之間的皮爾森相關系數。結果表明各處理下的 2 個生物學重復高度相關，相關系數均大于或等于 0.82（0.82-0.95）（圖 2）。進一步表明測序結果以及試驗的可靠性。為了解各樣品之間的關系，對所有樣品進行了層次聚類分析。結果表明，每個材料的中度和重度干旱脅迫樣品，相應的水區(qū)對照樣品先聚在一起，然后 2 個材料再聚在一起（圖 3A）。說明 2 個材料的遺傳差異對根系轉錄組的影響最大，其次為干旱脅迫。

圖 3 轉錄組樣品間的聚類分析和不同干旱程度下的干旱響應基因數量lustering analysis of samples based on transcriptomes; number and overlaps of DRGs in different ddrought conditions品中各基因的 log10(FPKM+1)值進行聚類分析。H，H082183；L，Lv28；MD，中度干旱；中度干旱脅迫下兩個材料中干旱響應基因的個數。C：重度干旱脅迫下兩個材料中干旱響應hical clustering was conducted using log10(FPKM+1) value of samples. H, H082183; L, Lv28; MDD, severe drought. B: Number and overlaps of drought responsive genes in the two genotypes und: Number and overlaps of drought responsive genes in the two genotypes under severe drought.異表達基因分析個材料中，通過比較旱區(qū)以及其對應水區(qū)對照的基因表達量文件，獲得 4 個差 LMD、LSD、HMD、HSD，篩選標準為 FDR ≤ 0.01, |log2FC| ≥ 1。另外本試驗異表達基因稱之為干旱響應基因。結果表明，不耐旱材料 Lv28 在中度和重度括 1428 個和 512 個干旱響應基因；上調的干旱響應基因分別為 805 個和 269響應基因為 623 個和 243 個。然而，在耐旱材料 H082183 中，中度和重度干旱括 688 個和 3363 個干旱響應基因；上調的干旱響應基因分別為 625 個和 1852

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Functions and Application of the AP2/ERF Transcription Factor Family in Crop Improvement[J]. Zhao-Shi Xu,Ming Chen,Lian-Cheng Li and You-Zhi Ma~* National Key Facility of Crop Gene Resources and Genetic Improvement(NFCRI),Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding,Ministry of Agriculture,Institute of Crop Science,Chinese Academy of Agriculture Sciences(CAAS),Beijing 100081,China.  Journal of Integrative Plant Biology. 2011(07)



本文編號：3213004