基于轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的青椒冷害關(guān)鍵基因CaPLDα4的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-23 03:59
青椒(Capsicum annuum L.),又名甜椒,辣椒屬,原產(chǎn)于南美洲熱帶地區(qū),因其味道甜而不辣果肉肥厚,所以深受人們的喜愛(ài)。青椒果實(shí)內(nèi)含有豐富的維生素C、維生素A以及酚類(lèi)物質(zhì),因此具有較高的食用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,其年消費(fèi)總量在全世界范圍內(nèi)居高不下。一直以來(lái),低溫貯藏和運(yùn)輸是保持青椒果實(shí)品質(zhì)并延長(zhǎng)貨架期的主要手段,但由于青椒果實(shí)對(duì)低溫較為敏感,在低溫環(huán)境下,尤其在0-7℃間極易出現(xiàn)種籽和花萼褐變、果皮凹陷等冷害癥狀,嚴(yán)重影響了青椒的商品品質(zhì)和商品價(jià)值。鑒于此,研究低溫下青椒的冷害機(jī)理、探索相應(yīng)的調(diào)控技術(shù),具有重要的理論和實(shí)踐意義。本文首先通過(guò)對(duì)青椒形態(tài)和生理生化指標(biāo)觀察與分析,研究低溫脅迫下青椒冷害的發(fā)生與相關(guān)指標(biāo)的變化規(guī)律,然后通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,全面分析發(fā)生冷害與未發(fā)生冷害的青椒果實(shí)的差異表達(dá)基因和轉(zhuǎn)錄因子,并進(jìn)行生物信息學(xué)分析,挖掘差異基因參與的代謝途徑,在此基礎(chǔ)上,聚焦膜脂代謝的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)基因,篩選關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,借助酵母單雜交、凝膠遷移、β-葡萄糖苷酸酶活性分析試驗(yàn)等分子生物學(xué)技術(shù)研究轉(zhuǎn)錄因子對(duì)關(guān)鍵基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)理;谏鲜鰴C(jī)理研究探討調(diào)控技術(shù)對(duì)低溫下青椒冷害的調(diào)控作用及其作用...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:128 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 果蔬采后冷害的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.1.1 果蔬采后冷害癥狀及發(fā)生特點(diǎn)
1.1.2 果蔬采后冷害的生理機(jī)制
1.1.3 采后青椒果實(shí)冷害特點(diǎn)
1.1.4 冷害的預(yù)防措施
1.2 膜脂代謝與低溫脅迫的關(guān)系
1.2.1 膜脂變化與逆境的關(guān)系
1.2.2 甘油磷脂代謝途徑
1.2.3 PLD簡(jiǎn)介
1.3 轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)及其在果實(shí)采后生理學(xué)研究中的應(yīng)用
1.3.1 轉(zhuǎn)錄組學(xué)概述
1.3.2 轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)在果實(shí)采后生理學(xué)研究中的應(yīng)用
1.4 轉(zhuǎn)錄因子研究進(jìn)展
1.4.1 轉(zhuǎn)錄因子概述
1.4.2 轉(zhuǎn)錄因子在植物低溫脅迫中的作用
1.5 本研究目的意義與主要研究?jī)?nèi)容
1.5.1 本研究目的意義
1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 低溫脅迫下青椒形態(tài)及生理生化變化
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 試驗(yàn)方法
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 不同溫度下青椒表觀形態(tài)的變化
2.2.2 不同溫度下青椒解剖結(jié)構(gòu)與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化
2.2.3 不同溫度下青椒果實(shí)水分分布的變化
2.2.4 不同溫度下青椒相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛及脯氨酸含量的變化
2.2.5 不同溫度下青椒膜脂組分與含量的變化
2.2.6 不同溫度下青椒脂肪酸含量的變化
2.2.7 不同溫度下青椒脂氧合酶和磷脂酶D活性的變化
2.3 討論
2.4 本章小結(jié)
第三章 低溫脅迫下青椒果實(shí)的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)材料
3.1.2 試驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 青椒總RNA提取質(zhì)量結(jié)果
3.2.2 青椒轉(zhuǎn)錄組質(zhì)量控制及產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)
3.2.3 低溫脅迫下轉(zhuǎn)錄組功能注釋和分類(lèi)
3.2.4 低溫脅迫下差異基因鑒定與分析
3.2.5 響應(yīng)低溫脅迫的轉(zhuǎn)錄因子分析
3.2.6 RT-qPCR驗(yàn)證RNA-Seq結(jié)果
3.3 討論
3.4 本章小結(jié)
第四章 轉(zhuǎn)錄因子CaNAC1對(duì)膜脂代謝關(guān)鍵基因CaPLDα4的轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 試驗(yàn)方法
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 CaPLDα4啟動(dòng)子的分離和序列分析
4.2.2 與CaPLDα4互作的轉(zhuǎn)錄因子的篩選
4.2.3 凝膠阻滯驗(yàn)證互作結(jié)果
4.2.4 GUS報(bào)告基因試驗(yàn)驗(yàn)證調(diào)控模式
4.2.5 CaNAC1亞細(xì)胞定位分析
4.2.6 CaNAC1系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析
4.2.7 CaNAC1結(jié)構(gòu)域分析
4.2.8 CaNAC1的泛素化位點(diǎn)鑒定
4.3 討論
4.4 本章小結(jié)
第五章 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒果實(shí)冷害的調(diào)控作用
5.1 材料與方法
5.1.1 試驗(yàn)材料
5.1.2 試驗(yàn)方法
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒冷害癥狀的緩解作用
5.2.2 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛和脯氨酸含量的影響
5.2.3 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒膜脂組分與含量的影響
5.2.4 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒脂肪酸含量的影響
5.2.5 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒磷脂酶D活性和基因表達(dá)的影響
5.2.6 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒脂氧合酶活性和基因表達(dá)的影響
5.2.7 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒抗氧化酶基因表達(dá)的影響
5.2.8 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒轉(zhuǎn)錄因子CaNAC1 表達(dá)的影響
5.3 討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附件
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的文章
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]逆境脅迫下植物磷脂酶D的生理功能和作用機(jī)制綜述[J]. 李麗,孫健,何雪梅,李昌寶,零東寧,饒川艷,肖占仕,盛金鳳,鄭鳳錦,易萍. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(08)
[2]梭梭NAC轉(zhuǎn)錄因子家族基因的克隆和轉(zhuǎn)錄激活分析[J]. 韓聚東,張樺,倪志勇,姚正培,王澤,任財(cái),陳全家,麻浩. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2016(11)
[3]香蕉果實(shí)冷脅迫相關(guān)MaWRKY11轉(zhuǎn)錄因子的特性、互作蛋白篩選與鑒定[J]. 徐群剛,鄺健飛,單偉,陸旺金,陳建業(yè). 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]冷害后植物生理變化及外源物質(zhì)調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 趙黎明,李明,鄭殿峰,王士強(qiáng),顧春梅,那永光,解保勝. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2015(12)
[5]不同貯藏溫度對(duì)青椒生理性狀的影響[J]. 張瑞,史曉亞,張會(huì)麗,王蘭菊. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(04)
[6]植物瞬時(shí)表達(dá)技術(shù)的主要方法與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 趙文婷,魏建和,劉曉東,高志暉. 生物技術(shù)通訊. 2013(02)
[7]磷脂酸的誘導(dǎo)和降解在植物逆境響應(yīng)中的作用[J]. 張潔,樊若溪,李唯奇. 中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2011(02)
[8]貯前熱處理對(duì)青椒冷害、活性氧代謝和膜脂過(guò)氧化的影響[J]. 侯建設(shè),李春榮,李中華. 食品工業(yè). 2009(06)
[9]MYB轉(zhuǎn)錄因子在植物抗逆脅迫中的作用及其分子機(jī)理[J]. 劉蕾,杜海,唐曉鳳,吳燕民,黃玉碧,唐益雄. 遺傳. 2008(10)
[10]逆境脅迫下植物活性氧代謝及外源調(diào)控機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 趙天宏,孫加偉,付宇. 作物雜志. 2008(03)
博士論文
[1]EjAP2-1與EjHSF3調(diào)控采后枇杷果實(shí)冷害木質(zhì)化的轉(zhuǎn)錄機(jī)制研究[D]. 曾教科.浙江大學(xué) 2015
[2]甜橙果實(shí)發(fā)育與成熟過(guò)程中轉(zhuǎn)錄組變化及CsASR基因的功能分析[D]. 余克琴.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]蘋(píng)果磷脂酸合成途徑相關(guān)基因的生物信息學(xué)分析及DGK基因表達(dá)分析[D]. 李亞莉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[2]應(yīng)用酵母單雜交技術(shù)篩選平菇漆酶poxc轉(zhuǎn)錄因子研究[D]. 李芳.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]桃磷脂酶D家族基因鑒定及其在桃果實(shí)采后低溫適應(yīng)性中的作用分析[D]. 李偉麗.上海大學(xué) 2014
[4]柑橘類(lèi)植物ERF6和GRAS基因的低溫脅迫應(yīng)答及啟動(dòng)子序列分析[D]. 葉杰君.浙江師范大學(xué) 2013
[5]蟠桃磷脂酶D基因的克隆及功能分析[D]. 史元敏.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3640826
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:128 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 果蔬采后冷害的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.1.1 果蔬采后冷害癥狀及發(fā)生特點(diǎn)
1.1.2 果蔬采后冷害的生理機(jī)制
1.1.3 采后青椒果實(shí)冷害特點(diǎn)
1.1.4 冷害的預(yù)防措施
1.2 膜脂代謝與低溫脅迫的關(guān)系
1.2.1 膜脂變化與逆境的關(guān)系
1.2.2 甘油磷脂代謝途徑
1.2.3 PLD簡(jiǎn)介
1.3 轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)及其在果實(shí)采后生理學(xué)研究中的應(yīng)用
1.3.1 轉(zhuǎn)錄組學(xué)概述
1.3.2 轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)在果實(shí)采后生理學(xué)研究中的應(yīng)用
1.4 轉(zhuǎn)錄因子研究進(jìn)展
1.4.1 轉(zhuǎn)錄因子概述
1.4.2 轉(zhuǎn)錄因子在植物低溫脅迫中的作用
1.5 本研究目的意義與主要研究?jī)?nèi)容
1.5.1 本研究目的意義
1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 低溫脅迫下青椒形態(tài)及生理生化變化
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 試驗(yàn)方法
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 不同溫度下青椒表觀形態(tài)的變化
2.2.2 不同溫度下青椒解剖結(jié)構(gòu)與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化
2.2.3 不同溫度下青椒果實(shí)水分分布的變化
2.2.4 不同溫度下青椒相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛及脯氨酸含量的變化
2.2.5 不同溫度下青椒膜脂組分與含量的變化
2.2.6 不同溫度下青椒脂肪酸含量的變化
2.2.7 不同溫度下青椒脂氧合酶和磷脂酶D活性的變化
2.3 討論
2.4 本章小結(jié)
第三章 低溫脅迫下青椒果實(shí)的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)材料
3.1.2 試驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 青椒總RNA提取質(zhì)量結(jié)果
3.2.2 青椒轉(zhuǎn)錄組質(zhì)量控制及產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)
3.2.3 低溫脅迫下轉(zhuǎn)錄組功能注釋和分類(lèi)
3.2.4 低溫脅迫下差異基因鑒定與分析
3.2.5 響應(yīng)低溫脅迫的轉(zhuǎn)錄因子分析
3.2.6 RT-qPCR驗(yàn)證RNA-Seq結(jié)果
3.3 討論
3.4 本章小結(jié)
第四章 轉(zhuǎn)錄因子CaNAC1對(duì)膜脂代謝關(guān)鍵基因CaPLDα4的轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 試驗(yàn)方法
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 CaPLDα4啟動(dòng)子的分離和序列分析
4.2.2 與CaPLDα4互作的轉(zhuǎn)錄因子的篩選
4.2.3 凝膠阻滯驗(yàn)證互作結(jié)果
4.2.4 GUS報(bào)告基因試驗(yàn)驗(yàn)證調(diào)控模式
4.2.5 CaNAC1亞細(xì)胞定位分析
4.2.6 CaNAC1系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析
4.2.7 CaNAC1結(jié)構(gòu)域分析
4.2.8 CaNAC1的泛素化位點(diǎn)鑒定
4.3 討論
4.4 本章小結(jié)
第五章 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒果實(shí)冷害的調(diào)控作用
5.1 材料與方法
5.1.1 試驗(yàn)材料
5.1.2 試驗(yàn)方法
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒冷害癥狀的緩解作用
5.2.2 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛和脯氨酸含量的影響
5.2.3 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒膜脂組分與含量的影響
5.2.4 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒脂肪酸含量的影響
5.2.5 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒磷脂酶D活性和基因表達(dá)的影響
5.2.6 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒脂氧合酶活性和基因表達(dá)的影響
5.2.7 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒抗氧化酶基因表達(dá)的影響
5.2.8 褪黑素處理對(duì)低溫脅迫下青椒轉(zhuǎn)錄因子CaNAC1 表達(dá)的影響
5.3 討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附件
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的文章
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]逆境脅迫下植物磷脂酶D的生理功能和作用機(jī)制綜述[J]. 李麗,孫健,何雪梅,李昌寶,零東寧,饒川艷,肖占仕,盛金鳳,鄭鳳錦,易萍. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(08)
[2]梭梭NAC轉(zhuǎn)錄因子家族基因的克隆和轉(zhuǎn)錄激活分析[J]. 韓聚東,張樺,倪志勇,姚正培,王澤,任財(cái),陳全家,麻浩. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2016(11)
[3]香蕉果實(shí)冷脅迫相關(guān)MaWRKY11轉(zhuǎn)錄因子的特性、互作蛋白篩選與鑒定[J]. 徐群剛,鄺健飛,單偉,陸旺金,陳建業(yè). 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]冷害后植物生理變化及外源物質(zhì)調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 趙黎明,李明,鄭殿峰,王士強(qiáng),顧春梅,那永光,解保勝. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2015(12)
[5]不同貯藏溫度對(duì)青椒生理性狀的影響[J]. 張瑞,史曉亞,張會(huì)麗,王蘭菊. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(04)
[6]植物瞬時(shí)表達(dá)技術(shù)的主要方法與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 趙文婷,魏建和,劉曉東,高志暉. 生物技術(shù)通訊. 2013(02)
[7]磷脂酸的誘導(dǎo)和降解在植物逆境響應(yīng)中的作用[J]. 張潔,樊若溪,李唯奇. 中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2011(02)
[8]貯前熱處理對(duì)青椒冷害、活性氧代謝和膜脂過(guò)氧化的影響[J]. 侯建設(shè),李春榮,李中華. 食品工業(yè). 2009(06)
[9]MYB轉(zhuǎn)錄因子在植物抗逆脅迫中的作用及其分子機(jī)理[J]. 劉蕾,杜海,唐曉鳳,吳燕民,黃玉碧,唐益雄. 遺傳. 2008(10)
[10]逆境脅迫下植物活性氧代謝及外源調(diào)控機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 趙天宏,孫加偉,付宇. 作物雜志. 2008(03)
博士論文
[1]EjAP2-1與EjHSF3調(diào)控采后枇杷果實(shí)冷害木質(zhì)化的轉(zhuǎn)錄機(jī)制研究[D]. 曾教科.浙江大學(xué) 2015
[2]甜橙果實(shí)發(fā)育與成熟過(guò)程中轉(zhuǎn)錄組變化及CsASR基因的功能分析[D]. 余克琴.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]蘋(píng)果磷脂酸合成途徑相關(guān)基因的生物信息學(xué)分析及DGK基因表達(dá)分析[D]. 李亞莉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[2]應(yīng)用酵母單雜交技術(shù)篩選平菇漆酶poxc轉(zhuǎn)錄因子研究[D]. 李芳.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]桃磷脂酶D家族基因鑒定及其在桃果實(shí)采后低溫適應(yīng)性中的作用分析[D]. 李偉麗.上海大學(xué) 2014
[4]柑橘類(lèi)植物ERF6和GRAS基因的低溫脅迫應(yīng)答及啟動(dòng)子序列分析[D]. 葉杰君.浙江師范大學(xué) 2013
[5]蟠桃磷脂酶D基因的克隆及功能分析[D]. 史元敏.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3640826
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