基于山葡萄全轉(zhuǎn)錄組分析低溫鍛煉期差異基因及VvINVA基因的功能鑒定
發(fā)布時間：2021-11-16 12:46
在葡萄響應生物脅迫和非生物脅迫過程中已經(jīng)有較廣泛的研究關(guān)注mRNA,但在CircRNA、lncRNA、miRNA中的研究中較少。我們在這項研究中,以抗寒性較強的山葡萄（Vitis amurensis）為試材,通過北方自然低溫生長鍛煉為處理,分別設(shè)定生長期（A,28±1℃）、抗寒初期（B,4±1℃）、抗寒中期（C,0±1℃）、抗寒后期（D,-5±1℃）和深休眠期（E,-10±1℃）共5個時期,并將這五個時期兩兩差異對比細分為Ⅰ-Ⅹ這十個對比。通過RNA-seq、miRNA-seq并分析得到以下結(jié)果:1.本研究在5個不同低溫鍛煉期的山葡萄樣品在mRNA、lnc RNA及CircRNA中獲得了Clean Data總共87.95Gb。將得到的四種RNA進行KEGG和GO分析,確定了在Ⅰ-Ⅹ這十個對比中BP、CC、MF中的具體變化。與抗寒有關(guān)的顯著通路之一,淀粉和蔗糖通路,通過對這一通路的差異基因表達分析,分別使用venn圖和熱圖和通路圖,最終得到它們在抗寒鍛煉期的階段特異性和參與的基因表達。2.我們從全轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中獲得了與抗寒相關(guān)的差異表達的21個基因所對應的其被調(diào)控的21個miRNA,大多為...
【文章來源】：甘肅農(nóng)業(yè)大學甘肅省
【文章頁數(shù)】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
可溶性糖在各種非生物脅迫下的作用示意圖
基于山葡萄全轉(zhuǎn)錄組分析低溫鍛煉期差異基因及VvINVA基因的功能鑒定15CircRNA3.22%48.52%48.52%——76.5212.4611.02miRNA——26.05%15.11%81——————BmRNA&lncRNA1.75%36.38%33.56%——77.313.98.8CircRNA2.99%48.05%47.75%——72.3816.6710.95miRNA——20.96%13.20%72——————CmRNA&lncRNA1.80%37.68%36.14%——77.513.98.7CircRNA3.45%47.98%47.66%——72.9216.6610.42miRNA——22.79%12.38%78——————DmRNA&lncRNA1.59%36.07%33.23%——73.816.79.4CircRNA3.34%48.18%47.86%——69.3519.4511.21miRNA——25.01%13.09%83——————EmRNA&lncRNA1.34%29.68%26.25%——65.617.616.7CircRNA4.24%48.10%47.69%——57.9420.3921.67miRNA——25.87%17.37%75——————通過高通量測序預測數(shù)據(jù)，如圖2-1所示，分析mRNA、lncRNA、CircRNA、miRNA數(shù)量分別為30374（63%）9542（20%）、7844（16%）和256（1%）。圖2-1四種類型的RNA數(shù)量分布Figure2-1FourtypesofRNAquantitydistribution基因表達是通過利用RNA-Seq技術(shù)檢測的，它具有較高的靈敏度。測序到的lncRNA和mRNA轉(zhuǎn)錄本表達水平FPKM值是從10-2到104六個數(shù)量級的。樣品中的miRNA，其整體表達模式由miRNA表達量總體分布（圖2-2）反映，五個樣本重合度較高，TPM密度分布在0-5之間；CircRNA的TPM密度分布在0-4之間。
甘肅農(nóng)業(yè)大學2020屆碩士學位論文16圖2-2四種類型的RNA表達量總體分布Figure2-2OveralldistributionoffourtypesofRNAexpression如圖2-3所示，由于兩個酶DCL酶和Dicer酶具有的特異性，使成熟miRNA最終生成，在20nt到24nt是其長度的主要范圍，在植物中，miRNA被發(fā)現(xiàn)以21nt或24nt為主；而在動物中，其以22nt為主[86]。鑒定出的已知miRNA和新miRNA的長度分布見下圖：在已知miRNA中，miRNA長度主要集中在21nt；在新miRNA的長度集中在21nt和24nt；而在所有miRNA中長度主要集中在21nt，接下來是24nt。lncRNA長度主要集中在400nt以上，400nt的數(shù)量最多，數(shù)量為4669，400nt以上的片段數(shù)量依次減少；3000nt以上的總量為129。mRNA長度在200nt以上，其中200nt的數(shù)量為1358，較3000nt的少；400nt的數(shù)量最多，數(shù)量為103766，400nt以上依次減少；3000nt以上的總量為26315，數(shù)量較長度為600nt的數(shù)量低。在CircRNA中，長度在200nt以上，分為基因間區(qū)域、內(nèi)含子和外顯子；3000nt以下的外顯子數(shù)量較多，3000nt以上的基因間區(qū)域最多，200nt的內(nèi)含子數(shù)量最多。外顯子數(shù)200nt和1000nt數(shù)量相差不大，400nt以上依次減少。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]辣椒酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶基因家族鑒定及表達[J]. 魏華偉,柴松琳,胡克玲,侯金鋒,高朋,高優(yōu)洋,陳友根. 分子植物育種. 2019(15)
[2]不同變種甜瓜糖分積累及蔗糖代謝酶活性動態(tài)變化[J]. 葉紅霞,呂律,王同林,海睿,汪炳良. 核農(nóng)學報. 2019(10)
[3]不同品種煙草響應低溫脅迫生理生化差異分析[J]. 肖玉潔,李澤明,易鵬飛,朱咸鑫,向世鵬,李洋洋,胡日生,張先文. 分子植物育種. 2019(04)
[4]Non-coding RNAs and Their Roles in Stress Response in Plants[J]. Jingjing Wang,Xianwen Meng,Oxana B.Dobrovolskaya,Yuriy L.Orlov,Ming Chen. Genomics,Proteomics & Bioinformatics. 2017(05)
[5]植物中蔗糖酶的生理功能研究[J]. 武忠亮. 生物技術(shù)世界. 2012(12)
[6]特異性啟動子調(diào)控甜瓜ACC氧化酶反義基因載體構(gòu)建及對煙草的轉(zhuǎn)化[J]. 陳佰鴻,毛娟,趙鑫. 生物技術(shù)通報. 2010(12)
[7]6-BA預處理對低溫弱光脅迫下辣椒幼苗葉綠素a熒光參數(shù)和膜脂過氧化的影響[J]. 楊芳芳,張國斌,頡建明,郁繼華. 植物生理學通訊. 2009(06)
碩士論文
[1]β-呋喃果糖苷酶菌株篩選工藝及酶的應用研究[D]. 于家鵬.東北林業(yè)大學 2007
本文編號：3498918
【文章來源】：甘肅農(nóng)業(yè)大學甘肅省
【文章頁數(shù)】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
可溶性糖在各種非生物脅迫下的作用示意圖
基于山葡萄全轉(zhuǎn)錄組分析低溫鍛煉期差異基因及VvINVA基因的功能鑒定15CircRNA3.22%48.52%48.52%——76.5212.4611.02miRNA——26.05%15.11%81——————BmRNA&lncRNA1.75%36.38%33.56%——77.313.98.8CircRNA2.99%48.05%47.75%——72.3816.6710.95miRNA——20.96%13.20%72——————CmRNA&lncRNA1.80%37.68%36.14%——77.513.98.7CircRNA3.45%47.98%47.66%——72.9216.6610.42miRNA——22.79%12.38%78——————DmRNA&lncRNA1.59%36.07%33.23%——73.816.79.4CircRNA3.34%48.18%47.86%——69.3519.4511.21miRNA——25.01%13.09%83——————EmRNA&lncRNA1.34%29.68%26.25%——65.617.616.7CircRNA4.24%48.10%47.69%——57.9420.3921.67miRNA——25.87%17.37%75——————通過高通量測序預測數(shù)據(jù)，如圖2-1所示，分析mRNA、lncRNA、CircRNA、miRNA數(shù)量分別為30374（63%）9542（20%）、7844（16%）和256（1%）。圖2-1四種類型的RNA數(shù)量分布Figure2-1FourtypesofRNAquantitydistribution基因表達是通過利用RNA-Seq技術(shù)檢測的，它具有較高的靈敏度。測序到的lncRNA和mRNA轉(zhuǎn)錄本表達水平FPKM值是從10-2到104六個數(shù)量級的。樣品中的miRNA，其整體表達模式由miRNA表達量總體分布（圖2-2）反映，五個樣本重合度較高，TPM密度分布在0-5之間；CircRNA的TPM密度分布在0-4之間。
甘肅農(nóng)業(yè)大學2020屆碩士學位論文16圖2-2四種類型的RNA表達量總體分布Figure2-2OveralldistributionoffourtypesofRNAexpression如圖2-3所示，由于兩個酶DCL酶和Dicer酶具有的特異性，使成熟miRNA最終生成，在20nt到24nt是其長度的主要范圍，在植物中，miRNA被發(fā)現(xiàn)以21nt或24nt為主；而在動物中，其以22nt為主[86]。鑒定出的已知miRNA和新miRNA的長度分布見下圖：在已知miRNA中，miRNA長度主要集中在21nt；在新miRNA的長度集中在21nt和24nt；而在所有miRNA中長度主要集中在21nt，接下來是24nt。lncRNA長度主要集中在400nt以上，400nt的數(shù)量最多，數(shù)量為4669，400nt以上的片段數(shù)量依次減少；3000nt以上的總量為129。mRNA長度在200nt以上，其中200nt的數(shù)量為1358，較3000nt的少；400nt的數(shù)量最多，數(shù)量為103766，400nt以上依次減少；3000nt以上的總量為26315，數(shù)量較長度為600nt的數(shù)量低。在CircRNA中，長度在200nt以上，分為基因間區(qū)域、內(nèi)含子和外顯子；3000nt以下的外顯子數(shù)量較多，3000nt以上的基因間區(qū)域最多，200nt的內(nèi)含子數(shù)量最多。外顯子數(shù)200nt和1000nt數(shù)量相差不大，400nt以上依次減少。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]辣椒酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶基因家族鑒定及表達[J]. 魏華偉,柴松琳,胡克玲,侯金鋒,高朋,高優(yōu)洋,陳友根. 分子植物育種. 2019(15)
[2]不同變種甜瓜糖分積累及蔗糖代謝酶活性動態(tài)變化[J]. 葉紅霞,呂律,王同林,海睿,汪炳良. 核農(nóng)學報. 2019(10)
[3]不同品種煙草響應低溫脅迫生理生化差異分析[J]. 肖玉潔,李澤明,易鵬飛,朱咸鑫,向世鵬,李洋洋,胡日生,張先文. 分子植物育種. 2019(04)
[4]Non-coding RNAs and Their Roles in Stress Response in Plants[J]. Jingjing Wang,Xianwen Meng,Oxana B.Dobrovolskaya,Yuriy L.Orlov,Ming Chen. Genomics,Proteomics & Bioinformatics. 2017(05)
[5]植物中蔗糖酶的生理功能研究[J]. 武忠亮. 生物技術(shù)世界. 2012(12)
[6]特異性啟動子調(diào)控甜瓜ACC氧化酶反義基因載體構(gòu)建及對煙草的轉(zhuǎn)化[J]. 陳佰鴻,毛娟,趙鑫. 生物技術(shù)通報. 2010(12)
[7]6-BA預處理對低溫弱光脅迫下辣椒幼苗葉綠素a熒光參數(shù)和膜脂過氧化的影響[J]. 楊芳芳,張國斌,頡建明,郁繼華. 植物生理學通訊. 2009(06)
碩士論文
[1]β-呋喃果糖苷酶菌株篩選工藝及酶的應用研究[D]. 于家鵬.東北林業(yè)大學 2007
本文編號：3498918
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