高、矮稈蓖麻轉(zhuǎn)錄組分析及RcBKI1和RcGASA9基因的功能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-15 16:55
蓖麻(Ricinus communis L.)是一種非常重要的油料作物,因其較高的含油量和可再生性被譽(yù)為“綠色石油”。目前應(yīng)用的多數(shù)蓖麻品種為高稈類型,其抗倒伏能力差、不利于機(jī)械化收割,嚴(yán)重阻礙著蓖麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。選育和利用矮稈蓖麻是解決上述問(wèn)題經(jīng)濟(jì)有效的措施之一。由于基因組信息的不完整以及表達(dá)譜數(shù)據(jù)的匱乏,有關(guān)蓖麻矮化基因挖掘和矮化機(jī)理的研究相對(duì)滯后,致使缺少成熟的理論和技術(shù)成果用于蓖麻矮化育種研究。為了揭示蓖麻株高調(diào)控機(jī)制,本研究利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(RNA-Seq)技術(shù)比較了高、矮稈蓖麻中基因表達(dá)的變化。此外,植物激素相關(guān)的基因BKI1和GASA在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中具有重要的作用,但在蓖麻中尚未進(jìn)行系統(tǒng)研究。結(jié)合轉(zhuǎn)錄組結(jié)果,本研究對(duì)Rc BKI1和Rc GASA9基因的功能進(jìn)行了初步鑒定。主要研究結(jié)果如下:在轉(zhuǎn)錄水平分析了高、矮稈蓖麻基因表達(dá)模式。以蓖麻矮稈3358和高稈2129為父母本進(jìn)行雜交,獲得F2株高性狀分離的群體,利用高通量測(cè)序平臺(tái)Hi Seq2000對(duì)高、矮稈蓖麻進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析,共獲得6 557個(gè)差異表達(dá)基因(DEGs);代謝通路富集分析顯示,這些DE...
【文章來(lái)源】:內(nèi)蒙古民族大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:109 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
蓖麻2129×3358雜交F2代高、矮稈群體的株高
內(nèi)蒙古民族大學(xué)碩士學(xué)位論文19結(jié)果如圖2,提取的RNA樣品條帶清晰且無(wú)彌散區(qū),說(shuō)明RNA樣品無(wú)降解、無(wú)蛋白或DNA等污染。這些結(jié)果表明,提取的蓖麻葉片總RNA樣品滿足建庫(kù)需求。表5提取蓖麻葉片總RNATable5ExtractionoftotalRNAinleavesofcastorbean樣品名稱濃度(ng/μL)OD260/280OD260/230RIN值SamplenameConcentration(ng/μL)OD260/280OD260/230RINvalueRc_H16602.131.867.90Rc_H26082.101.807.70Rc_H37122.151.718.60Rc_D17222.111.977.20Rc_D25582.131.917.30Rc_D35862.112.256.70注:Rc_H、Rc_D分別表示高稈蓖麻組和矮稈蓖麻組;1-3表示同一組的3次生物學(xué)重復(fù)Note:Rc_HandRc_Drepresenthigh-stalkanddwarfgroup;1-3representthreebiologicalreplicates圖2測(cè)序樣品總RNA的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)Fig.2AgarosegelelectrophoresisdetectionsoftotalRNAofthesamples注:泳道M為Trans2KPlusDNAMarker;泳道1-6分別代表樣品Rc_H1、Rc_H2、Rc_H3、Rc_D1、Rc_D2、Rc_D3Note:LaneM,Trans2KPlusDNAMarker;Lane1-6,thesamplesofRc_H1,Rc_H2,Rc_H3,Rc_D1,Rc_D2andRc_D33.3測(cè)序數(shù)據(jù)處理本研究中構(gòu)建的高、矮稈蓖麻轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)中,兩組樣本分別得到了53519200、51354434、46878170和47433924、52657364、55778774條rawreads;對(duì)測(cè)序原始數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾,得到的cleanreads分別為51545920、50149058、45977178和45288018、50431088、53980236條;平均Q20和Q30為97.68%和93.35%,滿足
22高、矮稈蓖麻轉(zhuǎn)錄組分析及RcBKI1和RcGASA9基因的功能研究圖3樣品間皮爾遜相關(guān)性檢驗(yàn)Fig.3Pearsoncorrelationanalysisbetweensamples注:Rc_H為高稈組;Rc_D為矮稈組;1-3表示三個(gè)生物學(xué)重復(fù)Note:Rc_H,high-stalkgroup;Rc_D,dwarfgroup.1-3representthreebiologicalreplicates3.5差異表達(dá)基因的篩選利用readcount值估算基因的表達(dá)量,對(duì)比高稈組和矮稈組中每個(gè)基因的readcount值,同時(shí)滿足|log2FC|≥1且padj≤0.05的基因則被認(rèn)為是差異表達(dá)基因(DEGs)。結(jié)果表明,在高、矮稈蓖麻轉(zhuǎn)錄組間共有6557個(gè)DEGs,其中上調(diào)表達(dá)的基因有3658個(gè)、下調(diào)表達(dá)的基因有2899個(gè)(圖4)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CRISPR/Cas系統(tǒng)的研究進(jìn)展及前沿應(yīng)用[J]. 李佰倫,黃書琴,王奕眾. 生命的化學(xué). 2020(01)
[2]蓖麻RcDELLA基因的克隆與功能鑒定[J]. 韓雯毓,李國(guó)瑞,李威,張帥,徐興源,閆星伊,風(fēng)蘭,孫佳欣,王雙,趙秀平,段強(qiáng),陳永勝. 植物生理學(xué)報(bào). 2019(12)
[3]‘南通小方柿’赤霉素不敏感基因DkGAI2的克隆與功能分析[J]. 蔣夢(mèng)婷,朱寧,龔洪泳,侯應(yīng)軍,余心怡,渠慎春. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(19)
[4]CRISPR/Cas植物基因組編輯技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉耀光,李構(gòu)思,張雅玲,陳樂(lè)天. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[5]Gene editing in plants:progress and challenges[J]. Yanfei Mao,Jose Ramon Botella,Yaoguang Liu,Jian-Kang Zhu. National Science Review. 2019(03)
[6]小豆矮稈窄葉突變體轉(zhuǎn)錄組分析和激素應(yīng)答反應(yīng)[J]. 杜萌瑩,李蕊,阮國(guó)希,李奕松,萬(wàn)平,楊凱. 北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào). 2020(01)
[7]蓖麻RcGASA9基因克隆及生物信息學(xué)分析[J]. 李孟建,李國(guó)瑞,黃鳳蘭,韓雯毓,風(fēng)蘭,陳永勝. 分子植物育種. 2019(21)
[8]矮稈蓖麻雜交種通蓖13號(hào)選育及栽培技術(shù)要點(diǎn)[J]. 賈娟霞,朱國(guó)立,張智勇,何智彪,莫德樂(lè)吐,喬文杰. 北方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(05)
[9]3種赤霉素合成抑制劑對(duì)蓖麻株高和開花的影響[J]. 代夢(mèng)媛,高梅,郭麗芬,李文昌. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(10)
[10]我國(guó)蓖麻育種與栽培技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李敬忠,張寶賢,王偉男,侯祥英,劉紅光,楊云峰,譚德云,王光明. 農(nóng)業(yè)科技通訊. 2018(10)
博士論文
[1]玉米CPS1功能分析與AtLOS5調(diào)控玉米抗鹽機(jī)制的研究[D]. 張娟.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]毛竹筍生長(zhǎng)時(shí)空變化規(guī)律和生長(zhǎng)素相關(guān)基因分析[D]. 李龍.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2016
[3]通過(guò)沉默GA20-ox基因獲矮化蘋果植株的研究[D]. 趙愷.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]蓖麻細(xì)胞色素P450基因RNAi植物表達(dá)載體構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化的研究[D]. 劉鵬.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]蓖麻GA20-ox基因表達(dá)分析及RNAi載體轉(zhuǎn)化的初步研究[D]. 翟雨佳.天津科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):3626987
【文章來(lái)源】:內(nèi)蒙古民族大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:109 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
蓖麻2129×3358雜交F2代高、矮稈群體的株高
內(nèi)蒙古民族大學(xué)碩士學(xué)位論文19結(jié)果如圖2,提取的RNA樣品條帶清晰且無(wú)彌散區(qū),說(shuō)明RNA樣品無(wú)降解、無(wú)蛋白或DNA等污染。這些結(jié)果表明,提取的蓖麻葉片總RNA樣品滿足建庫(kù)需求。表5提取蓖麻葉片總RNATable5ExtractionoftotalRNAinleavesofcastorbean樣品名稱濃度(ng/μL)OD260/280OD260/230RIN值SamplenameConcentration(ng/μL)OD260/280OD260/230RINvalueRc_H16602.131.867.90Rc_H26082.101.807.70Rc_H37122.151.718.60Rc_D17222.111.977.20Rc_D25582.131.917.30Rc_D35862.112.256.70注:Rc_H、Rc_D分別表示高稈蓖麻組和矮稈蓖麻組;1-3表示同一組的3次生物學(xué)重復(fù)Note:Rc_HandRc_Drepresenthigh-stalkanddwarfgroup;1-3representthreebiologicalreplicates圖2測(cè)序樣品總RNA的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)Fig.2AgarosegelelectrophoresisdetectionsoftotalRNAofthesamples注:泳道M為Trans2KPlusDNAMarker;泳道1-6分別代表樣品Rc_H1、Rc_H2、Rc_H3、Rc_D1、Rc_D2、Rc_D3Note:LaneM,Trans2KPlusDNAMarker;Lane1-6,thesamplesofRc_H1,Rc_H2,Rc_H3,Rc_D1,Rc_D2andRc_D33.3測(cè)序數(shù)據(jù)處理本研究中構(gòu)建的高、矮稈蓖麻轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)中,兩組樣本分別得到了53519200、51354434、46878170和47433924、52657364、55778774條rawreads;對(duì)測(cè)序原始數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾,得到的cleanreads分別為51545920、50149058、45977178和45288018、50431088、53980236條;平均Q20和Q30為97.68%和93.35%,滿足
22高、矮稈蓖麻轉(zhuǎn)錄組分析及RcBKI1和RcGASA9基因的功能研究圖3樣品間皮爾遜相關(guān)性檢驗(yàn)Fig.3Pearsoncorrelationanalysisbetweensamples注:Rc_H為高稈組;Rc_D為矮稈組;1-3表示三個(gè)生物學(xué)重復(fù)Note:Rc_H,high-stalkgroup;Rc_D,dwarfgroup.1-3representthreebiologicalreplicates3.5差異表達(dá)基因的篩選利用readcount值估算基因的表達(dá)量,對(duì)比高稈組和矮稈組中每個(gè)基因的readcount值,同時(shí)滿足|log2FC|≥1且padj≤0.05的基因則被認(rèn)為是差異表達(dá)基因(DEGs)。結(jié)果表明,在高、矮稈蓖麻轉(zhuǎn)錄組間共有6557個(gè)DEGs,其中上調(diào)表達(dá)的基因有3658個(gè)、下調(diào)表達(dá)的基因有2899個(gè)(圖4)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CRISPR/Cas系統(tǒng)的研究進(jìn)展及前沿應(yīng)用[J]. 李佰倫,黃書琴,王奕眾. 生命的化學(xué). 2020(01)
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[3]‘南通小方柿’赤霉素不敏感基因DkGAI2的克隆與功能分析[J]. 蔣夢(mèng)婷,朱寧,龔洪泳,侯應(yīng)軍,余心怡,渠慎春. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(19)
[4]CRISPR/Cas植物基因組編輯技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉耀光,李構(gòu)思,張雅玲,陳樂(lè)天. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[5]Gene editing in plants:progress and challenges[J]. Yanfei Mao,Jose Ramon Botella,Yaoguang Liu,Jian-Kang Zhu. National Science Review. 2019(03)
[6]小豆矮稈窄葉突變體轉(zhuǎn)錄組分析和激素應(yīng)答反應(yīng)[J]. 杜萌瑩,李蕊,阮國(guó)希,李奕松,萬(wàn)平,楊凱. 北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào). 2020(01)
[7]蓖麻RcGASA9基因克隆及生物信息學(xué)分析[J]. 李孟建,李國(guó)瑞,黃鳳蘭,韓雯毓,風(fēng)蘭,陳永勝. 分子植物育種. 2019(21)
[8]矮稈蓖麻雜交種通蓖13號(hào)選育及栽培技術(shù)要點(diǎn)[J]. 賈娟霞,朱國(guó)立,張智勇,何智彪,莫德樂(lè)吐,喬文杰. 北方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(05)
[9]3種赤霉素合成抑制劑對(duì)蓖麻株高和開花的影響[J]. 代夢(mèng)媛,高梅,郭麗芬,李文昌. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(10)
[10]我國(guó)蓖麻育種與栽培技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李敬忠,張寶賢,王偉男,侯祥英,劉紅光,楊云峰,譚德云,王光明. 農(nóng)業(yè)科技通訊. 2018(10)
博士論文
[1]玉米CPS1功能分析與AtLOS5調(diào)控玉米抗鹽機(jī)制的研究[D]. 張娟.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]毛竹筍生長(zhǎng)時(shí)空變化規(guī)律和生長(zhǎng)素相關(guān)基因分析[D]. 李龍.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2016
[3]通過(guò)沉默GA20-ox基因獲矮化蘋果植株的研究[D]. 趙愷.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]蓖麻細(xì)胞色素P450基因RNAi植物表達(dá)載體構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化的研究[D]. 劉鵬.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]蓖麻GA20-ox基因表達(dá)分析及RNAi載體轉(zhuǎn)化的初步研究[D]. 翟雨佳.天津科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):3626987
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