PdbTCP9基因調(diào)控山新楊干旱應答和次生壁合成的功能研究
發(fā)布時間:2021-07-13 04:00
TCP轉錄因子是植物特有的轉錄調(diào)控因子,在植物生長發(fā)育和脅迫應答過程中發(fā)揮重要作用。本研究結合轉錄組學、權重共表達趨勢分析(WGCNA)和基因家族研究,從山新楊(Populus Davidiana×Populus Bolleana中克隆得到一條TCP轉錄因子基因PdbTCP9,對其表達模式的研究發(fā)現(xiàn)PdbTCP9基因與干旱脅迫應答和次生壁合成相關。本論文系統(tǒng)研究了PdbTCP9基因調(diào)控山新楊干旱脅迫應答和次生壁合成的功能,為揭示山新楊逆境脅迫應答及木材形成的調(diào)控網(wǎng)絡提供理論基礎,主要研究結果如下:(1)通過對山新楊干旱條件下的轉錄組學分析以及權重共表達趨勢分析,找到了響應干旱脅迫的TCP轉錄因子家族,并通過基因家族分析發(fā)現(xiàn)了候選基因PdbTCP9與山新楊干旱響應有關。(2)PdbTCP9基因受干旱脅迫處理誘導表達,表明其參與干旱脅迫應答;PdbTCP9基因在山新楊的根、莖、幼葉和成熟葉組織中均有表達,并且在莖中的表達量較高。酵母轉化實驗證明PdbTCP9沒有轉錄自激活現(xiàn)象;構建pROK2-PdbTCP9-GFP載體,利用基因槍技術瞬時轉化洋蔥表皮進行亞細胞定位,結果顯示PdbTCP9蛋...
【文章來源】:東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:115 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1山新楊干旱條件下的ROS含量測定及電導率分析??H202和02?含量以及相對電導率
?2山新楊干旱條件下的轉錄組學和權重共表達網(wǎng)絡分析???2.3.2.4權重共表達趨勢分析(WGCNA)??使用WGCNA包進行分析,對輸入的基因表達量矩陣。飑枺纾策M行標準化,并確保不??存在批次效應;篩選中位絕對偏差前75%的基因以降低運算量,對樣本進行聚類分析,??檢測是否有離群樣本(圖2-5)。??使用RNA數(shù)據(jù)進行轉錄組分析后,整理得到測序樣本的基因表達量矩陣,對表達量??矩陣進行聚類分析,確定沒有太多明顯離群樣本,從而進行進一步的加權基因共表達網(wǎng)??絡分析(圖2-5)。??Sample?clustering?to?detect?outliers??i?-??CO??i-?f—1??°?I——??I?^??"i-?n?rx?i?n??老?s?2?m?!?r??O?O??f?I?I?s?s??圖2-5表達量矩陣進行聚類分析??Figure?2-5?Clustering?analysis?of?expression?matrix??確定無太多明顯的離群樣本后,繪制權重與無標度網(wǎng)絡的評估參數(shù)的散點圖來篩選??軟閾值,使構建的網(wǎng)絡更符合無標度網(wǎng)絡特征(圖2-6)。9處于散點圖的拐點,故??Power值選用9對基因進行模塊劃分,并使用層級聚類樹展示各個模塊(圖2-6)。??Scale?Independence?Mean?connectivity??S??4?g??04??貧?3?i?-??〇;?vS??l?i?2??f?。?s?§?-??〇?〇?re??犮。 ̄?2?2??S?3??u_??<L>?O??5?1-4??5??2?-??'?1?c=>?
?東北林業(yè)大學博士畢業(yè)論文???加權基因共表達網(wǎng)絡分析(WGCNA,?Weighted?correlation?network?analysis)是用來??描述不同樣品之間基因關聯(lián)模式的系統(tǒng)生物學方法,旨在尋找協(xié)同表達的基因模塊,并??探索基因網(wǎng)絡與關注的表型之間的關聯(lián),以及網(wǎng)絡中的核心基因。簡單地說,它將具有??表達相關性的基因聚類到一個模塊中,然后再分析模塊與表型之間的相關性,搭建一座??樣本與基因表達變化之間的橋梁。從方法上來講可分為表達量聚類分析和表型關聯(lián)兩部??分:表達量聚類分析是通過基因之間的相關系數(shù)分層聚類樹;表型關聯(lián)是指分類好的模??塊與表型關聯(lián),通過模塊的特征向量與表型的相關系數(shù)或者模塊的顯著性P值將每個模??塊與性狀關聯(lián)起來。本研宄從另一視角對RNA測序數(shù)據(jù)進行了更深層次的挖掘,根據(jù)基??因間表達量進行聚類得到各模塊間的相關性結果(圖2-7)。??Cluster?Dendrogram??f?s-1丨??CD?—??O?—?.:::;?:?:?^?^?:?'?:?M?'?i?'?i?i?i?!?i?'?:?;?'?'?:?^?:?:?:?:?i?.?:?^?i?:??一?MMLIBB??圖2-7各模塊間的相關性圖??Figure?3-7?Correlation?diagram?between?modules??-22-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鹽堿脅迫對植物形態(tài)和生理生化影響及植物響應的研究進展[J]. 焦德志,趙澤龍. 江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2019(20)
[2]芥菜TCP轉錄因子家族全基因組鑒定及表達分析[J]. 李坤杰,譚杉杉,孫勃,饒丹,何琦,閔愛玲,李夢瑤. 四川農(nóng)業(yè)大學學報. 2019(04)
[3]擬南芥APX家族基因在植物生長發(fā)育與非生物逆境脅迫響應中的作用分析[J]. 李澤琴,李錦濤,邴杰,張根發(fā). 遺傳. 2019(06)
[4]棗TCP轉錄因子鑒定與生物信息學分析[J]. 陳國梁,祖歡歡,薛寶平,任彤,何亞蓉. 分子植物育種. 2019(09)
[5]De novo assembly of white poplar genome and genetic diversity of white poplar population in Irtysh River basin in China[J]. Yan-Jing Liu,Xiao-Ru Wang,Qing-Yin Zeng. Science China(Life Sciences). 2019(05)
[6]噴施組合型生長調(diào)節(jié)劑對不同品種小麥冬前分蘗和生長及抗寒性的影響[J]. 彭靜,楊雪,羅夢娜,劉西平. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2019(01)
[7]馬鈴薯TCP基因家族全基因組鑒定與分析[J]. 肖熙鷗,林文秋,馮雪峰,高曉敏,鄒華芬,李可,金輝. 分子植物育種. 2018(24)
[8]基于模板轉換的微量RNA測序建庫方案探索[J]. 陸泓雨,劉波,秦超勇,張彥. 生物技術通訊. 2018(06)
[9]蒺藜苜蓿TCP轉錄因子家族的全基因組鑒定和分析[J]. 李菲,何小紅,張宇斌,乙引. 分子植物育種. 2018(20)
[10]鐵觀音茶樹轉錄因子TCP4基因的克隆與序列分析[J]. 魏沙沙,邱小鳳,蔡雪玲,孫威江,陳志丹. 茶葉學報. 2018(03)
博士論文
[1]擬南芥TCP11調(diào)控維管束的發(fā)育[D]. 安家興.蘭州大學 2012
[2]植物響應重力刺激的機理研究[D]. 崔大勇.中國科學院研究生院(上海生命科學研究院) 2004
碩士論文
[1]楊樹高效經(jīng)營技術的研究[D]. 王亞.廣西大學 2013
[2]不同林齡楊樹人工林對土壤微生態(tài)環(huán)境影響研究[D]. 贠超.河南農(nóng)業(yè)大學 2010
[3]小麥慢銹品種葉片受條銹菌侵入后的木質素合成及調(diào)控研究[D]. 李麗平.四川農(nóng)業(yè)大學 2009
本文編號:3281297
【文章來源】:東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:115 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1山新楊干旱條件下的ROS含量測定及電導率分析??H202和02?含量以及相對電導率
?2山新楊干旱條件下的轉錄組學和權重共表達網(wǎng)絡分析???2.3.2.4權重共表達趨勢分析(WGCNA)??使用WGCNA包進行分析,對輸入的基因表達量矩陣。飑枺纾策M行標準化,并確保不??存在批次效應;篩選中位絕對偏差前75%的基因以降低運算量,對樣本進行聚類分析,??檢測是否有離群樣本(圖2-5)。??使用RNA數(shù)據(jù)進行轉錄組分析后,整理得到測序樣本的基因表達量矩陣,對表達量??矩陣進行聚類分析,確定沒有太多明顯離群樣本,從而進行進一步的加權基因共表達網(wǎng)??絡分析(圖2-5)。??Sample?clustering?to?detect?outliers??i?-??CO??i-?f—1??°?I——??I?^??"i-?n?rx?i?n??老?s?2?m?!?r??O?O??f?I?I?s?s??圖2-5表達量矩陣進行聚類分析??Figure?2-5?Clustering?analysis?of?expression?matrix??確定無太多明顯的離群樣本后,繪制權重與無標度網(wǎng)絡的評估參數(shù)的散點圖來篩選??軟閾值,使構建的網(wǎng)絡更符合無標度網(wǎng)絡特征(圖2-6)。9處于散點圖的拐點,故??Power值選用9對基因進行模塊劃分,并使用層級聚類樹展示各個模塊(圖2-6)。??Scale?Independence?Mean?connectivity??S??4?g??04??貧?3?i?-??〇;?vS??l?i?2??f?。?s?§?-??〇?〇?re??犮。 ̄?2?2??S?3??u_??<L>?O??5?1-4??5??2?-??'?1?c=>?
?東北林業(yè)大學博士畢業(yè)論文???加權基因共表達網(wǎng)絡分析(WGCNA,?Weighted?correlation?network?analysis)是用來??描述不同樣品之間基因關聯(lián)模式的系統(tǒng)生物學方法,旨在尋找協(xié)同表達的基因模塊,并??探索基因網(wǎng)絡與關注的表型之間的關聯(lián),以及網(wǎng)絡中的核心基因。簡單地說,它將具有??表達相關性的基因聚類到一個模塊中,然后再分析模塊與表型之間的相關性,搭建一座??樣本與基因表達變化之間的橋梁。從方法上來講可分為表達量聚類分析和表型關聯(lián)兩部??分:表達量聚類分析是通過基因之間的相關系數(shù)分層聚類樹;表型關聯(lián)是指分類好的模??塊與表型關聯(lián),通過模塊的特征向量與表型的相關系數(shù)或者模塊的顯著性P值將每個模??塊與性狀關聯(lián)起來。本研宄從另一視角對RNA測序數(shù)據(jù)進行了更深層次的挖掘,根據(jù)基??因間表達量進行聚類得到各模塊間的相關性結果(圖2-7)。??Cluster?Dendrogram??f?s-1丨??CD?—??O?—?.:::;?:?:?^?^?:?'?:?M?'?i?'?i?i?i?!?i?'?:?;?'?'?:?^?:?:?:?:?i?.?:?^?i?:??一?MMLIBB??圖2-7各模塊間的相關性圖??Figure?3-7?Correlation?diagram?between?modules??-22-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鹽堿脅迫對植物形態(tài)和生理生化影響及植物響應的研究進展[J]. 焦德志,趙澤龍. 江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2019(20)
[2]芥菜TCP轉錄因子家族全基因組鑒定及表達分析[J]. 李坤杰,譚杉杉,孫勃,饒丹,何琦,閔愛玲,李夢瑤. 四川農(nóng)業(yè)大學學報. 2019(04)
[3]擬南芥APX家族基因在植物生長發(fā)育與非生物逆境脅迫響應中的作用分析[J]. 李澤琴,李錦濤,邴杰,張根發(fā). 遺傳. 2019(06)
[4]棗TCP轉錄因子鑒定與生物信息學分析[J]. 陳國梁,祖歡歡,薛寶平,任彤,何亞蓉. 分子植物育種. 2019(09)
[5]De novo assembly of white poplar genome and genetic diversity of white poplar population in Irtysh River basin in China[J]. Yan-Jing Liu,Xiao-Ru Wang,Qing-Yin Zeng. Science China(Life Sciences). 2019(05)
[6]噴施組合型生長調(diào)節(jié)劑對不同品種小麥冬前分蘗和生長及抗寒性的影響[J]. 彭靜,楊雪,羅夢娜,劉西平. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2019(01)
[7]馬鈴薯TCP基因家族全基因組鑒定與分析[J]. 肖熙鷗,林文秋,馮雪峰,高曉敏,鄒華芬,李可,金輝. 分子植物育種. 2018(24)
[8]基于模板轉換的微量RNA測序建庫方案探索[J]. 陸泓雨,劉波,秦超勇,張彥. 生物技術通訊. 2018(06)
[9]蒺藜苜蓿TCP轉錄因子家族的全基因組鑒定和分析[J]. 李菲,何小紅,張宇斌,乙引. 分子植物育種. 2018(20)
[10]鐵觀音茶樹轉錄因子TCP4基因的克隆與序列分析[J]. 魏沙沙,邱小鳳,蔡雪玲,孫威江,陳志丹. 茶葉學報. 2018(03)
博士論文
[1]擬南芥TCP11調(diào)控維管束的發(fā)育[D]. 安家興.蘭州大學 2012
[2]植物響應重力刺激的機理研究[D]. 崔大勇.中國科學院研究生院(上海生命科學研究院) 2004
碩士論文
[1]楊樹高效經(jīng)營技術的研究[D]. 王亞.廣西大學 2013
[2]不同林齡楊樹人工林對土壤微生態(tài)環(huán)境影響研究[D]. 贠超.河南農(nóng)業(yè)大學 2010
[3]小麥慢銹品種葉片受條銹菌侵入后的木質素合成及調(diào)控研究[D]. 李麗平.四川農(nóng)業(yè)大學 2009
本文編號:3281297
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