葉為植物接受光能,吸收二氧化碳的主要器官,葉型很大程度上決定了植物的光合效率,對植物適應(yīng)環(huán)境至關(guān)重要。3.6億年前的泥盆系（Devonian）時(shí)期,平整的,帶有葉脈的巨型葉（megaphyll leaves）植物產(chǎn)生,其光合作用效率明顯勝出,迅速繁衍,奠定了巨型葉植物在陸地上的統(tǒng)治地位。因此,有關(guān)葉型的研究一直是演化發(fā)育生物學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前對葉型的發(fā)育研究主要分為三個方面:中-側(cè)軸（medial-lateral）,基-頂軸（proximal-distal）,背-腹軸（adaxial-abaxial）。其中背-腹軸發(fā)育研究最為重要,背-腹軸發(fā)育異常會導(dǎo)致葉片卷曲,降低光能接受面積,甚至造成植物死亡。本研究利用筒狀葉型銀杏天然突變體材料,研究其葉片發(fā)育過程中葉片背-腹軸發(fā)育調(diào)控基因相對于野生型的表達(dá)量變化,以填補(bǔ)葉型研究在裸子植物領(lǐng)域的空白。本研究利用葉芽與野生型葉芽轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),應(yīng)用hisat2,stringtie,edge R等軟件進(jìn)行基因差異表達(dá)分析,結(jié)果得到3569個顯著差異表達(dá)的基因,應(yīng)用volcano plotting方法對這些基因進(jìn)行進(jìn)一步篩選（篩選條件為|lo... 

【文章來源】：中國林業(yè)科學(xué)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景與意義
        1.1.2 簡單葉(simpleleaf)發(fā)育研究進(jìn)展
        1.1.3 復(fù)葉發(fā)育(dissectedleaf)研究進(jìn)展
        1.1.4 葉片背-腹軸發(fā)育調(diào)控基因研究進(jìn)展
        1.1.5 環(huán)境對葉型發(fā)育的影響與葉型發(fā)育基因的演化
    1.2 研究目標(biāo)和主要研究內(nèi)容
        1.2.1 關(guān)鍵的科學(xué)問題與研究目標(biāo)
        1.2.2 主要研究內(nèi)容
    1.3 研究技術(shù)路線
第二章 銀杏天然突變體筒狀葉芽與野生型正常葉芽差異表達(dá)基因分析
    2.1 材料與方法
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 樣品的獲得
        2.1.3 總RNA的提取
        2.1.4 銀杏總RNA的高通量測序
        2.1.5 原始測序數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測
        2.1.6 轉(zhuǎn)錄組差異表達(dá)基因初步分析
        2.1.7 volcanoplotting篩選轉(zhuǎn)錄組顯著差異表達(dá)基因
        2.1.8 銀杏基因組的GO注釋
        2.1.9 銀杏基因組的KEGG注釋
        2.1.10 顯著差異表達(dá)基因的GOenrichment分析
        2.1.11 顯著差異表達(dá)基因的KEGGpathway分析
        2.1.12 葉片背-腹軸發(fā)育關(guān)鍵基因表達(dá)量分析
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 原始數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測結(jié)果
        2.2.2 差異表達(dá)基因分析
        2.2.3 差異表達(dá)基因GOenrichment分析
        2.2.4 差異表達(dá)基因KEGGpathway分析
        2.2.5 葉片背-腹軸發(fā)育關(guān)鍵基因表達(dá)量分析
    2.3 小結(jié)
第三章 Real-timeRT-PCR檢測8種銀杏變異葉型中葉片背-腹軸發(fā)育關(guān)鍵基因表達(dá)量
    3.1 材料與方法
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 樣品的獲得
        3.1.3 總RNA的提取
        3.1.4 cDNA合成
        3.1.5 real-timeRT-PCR
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 銀杏變異葉型分類
        3.2.2 銀杏變異葉中葉片背-腹軸發(fā)育調(diào)控基因表達(dá)量熱圖
    3.3 小結(jié)
第四章 葉片背-腹軸發(fā)育關(guān)鍵基因演化分析
    4.1 材料與方法
        4.1.1 擬南芥葉片背-腹軸發(fā)育關(guān)鍵基因同源基因搜索
        4.1.2 擬南芥葉片背-腹軸發(fā)育關(guān)鍵基因的系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建
        4.1.3 擬南芥葉片背-腹軸發(fā)育關(guān)鍵基因的基因結(jié)構(gòu)分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 葉片背-腹軸發(fā)育關(guān)鍵基因基因拷貝數(shù)目分析
        4.2.2 葉片背-腹軸發(fā)育關(guān)鍵基因系統(tǒng)發(fā)育樹與基因結(jié)構(gòu)分析
    4.3 小結(jié)
第五章 結(jié)論與討論
    5.1 結(jié)論
        5.1.1 銀杏天然突變體筒狀葉葉芽與野生型葉芽基因差異表達(dá)顯著
        5.1.2 差異表達(dá)基因GOterm多富集在代謝通路聚類
        5.1.3 差異表達(dá)基因KEGGpathway多屬于代謝通路
        5.1.4 銀杏突變體葉芽中葉片背-腹軸發(fā)育關(guān)鍵基因表達(dá)量改變,促進(jìn)背軸側(cè)發(fā)育
        5.1.5 銀杏變異葉片被劃分為8種葉型
        5.1.6 銀杏變異葉中葉片背-腹軸發(fā)育調(diào)控基因表達(dá)量改變,促進(jìn)背軸側(cè)發(fā)育基因與促進(jìn)腹軸側(cè)發(fā)育基因不同拷貝均呈現(xiàn)上調(diào)與下調(diào)兩種趨勢
        5.1.7 葉片背-腹軸發(fā)育關(guān)鍵基因基因拷貝數(shù)目隨物種演化平緩增多
        5.1.8 葉片背-腹軸發(fā)育關(guān)鍵基因基因結(jié)構(gòu)保守
    5.2 討論
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間學(xué)術(shù)研究
致謝



本文編號：3483783