茶樹種子是茶樹本身自然繁殖的后代,貯藏著完整的遺傳信息,作為保存材料具有攜帶、運(yùn)輸及貯藏方便等優(yōu)點(diǎn),但由于其對干燥脫水和低溫貯藏的敏感性,導(dǎo)致長期貯藏保存具有較大困難。因此,很有必要開展茶樹種子脫水敏感性機(jī)制研究。迄今,相關(guān)研究主要集中在細(xì)胞、生理、生化等水平上,有關(guān)分子方面的研究報(bào)道甚少。因此,本文選用3個(gè)不同干燥脫水處理時(shí)期的茶樹品種‘鄂茶1號’成熟種子胚為研究材料,采用RNA-Seq高通量測序技術(shù)挖掘種子脫水敏感性關(guān)鍵基因;基于測序結(jié)果,采用隱馬爾可夫模型(HMM)在全基因組水平上對茶樹胚胎發(fā)育晚期豐富蛋白(LEA)基因家族成員進(jìn)行鑒定和特性分析,挖掘可能參與茶樹生長發(fā)育、非生物逆境脅迫(低溫、高溫、干旱、ABA)及種子脫水(成熟、干燥)過程的相關(guān)CsLEA基因。主要研究結(jié)果如下:1.成熟茶樹種子隨著干燥脫水處理時(shí)間的延長,萌發(fā)率和萌發(fā)指數(shù)呈現(xiàn)逐漸下降趨勢,相對電導(dǎo)率呈現(xiàn)逐漸上升趨勢;含水量脫至7.7%時(shí),種子完全喪失活力。由此可見,茶樹種子對干燥脫水極為敏感,屬于典型的頑拗性種子。2.通過轉(zhuǎn)錄組測序,獲得100628270條Clean reads,經(jīng)de novo組裝得到919...

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 植物種子保存技術(shù)研究進(jìn)展
        1.1.1 正常性種子保存技術(shù)
        1.1.2 頑拗性種子保存技術(shù)
    1.2 植物種子脫水耐性的形成機(jī)制
        1.2.1 細(xì)胞去分化和代謝關(guān)閉
        1.2.2 重新水合過程中的修復(fù)機(jī)制
        1.2.3 種子脫水耐性與抗氧化系統(tǒng)
        1.2.4 種子脫水耐性與保護(hù)性物質(zhì)
    1.3 植物L(fēng)EA蛋白研究進(jìn)展
        1.3.1 LEA蛋白的分類
        1.3.2 LEA基因的表達(dá)調(diào)控
        1.3.3 LEA蛋白的功能
    1.4 本研究的目的和意義
第二章 頑拗性茶樹種子脫水敏感性機(jī)制研究
    引言
    2.1 材料和方法
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及干燥脫水處理
        2.1.2 主要儀器
        2.1.3 種子含水量測定
        2.1.4 種子萌發(fā)率和萌發(fā)指數(shù)測定
        2.1.5 種子相對電導(dǎo)率測定
        2.1.6 茶樹種子總RNA的提取與檢測
        2.1.7 茶樹種子轉(zhuǎn)錄組文庫的構(gòu)建、測序與組裝
        2.1.8 茶樹種子轉(zhuǎn)錄組Unigenes的功能注釋與編碼蛋白框預(yù)測
        2.1.9 茶樹種子表達(dá)譜文庫的構(gòu)建、測序與比對分析
        2.1.10 茶樹種子表達(dá)譜中差異表達(dá)基因的篩選與GO、KEGG富集分析
        2.1.11 實(shí)時(shí)熒光定量PCR驗(yàn)證
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 干燥脫水處理對茶樹種子含水量、萌發(fā)率及萌發(fā)指數(shù)的影響
        2.2.2 干燥脫水處理對茶樹種子細(xì)胞膜透性的影響
        2.2.3 茶樹種子總RNA提取質(zhì)量評估
        2.2.4 茶樹種子響應(yīng)干燥脫水處理的轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果分析
        2.2.5 茶樹種子響應(yīng)干燥脫水處理的數(shù)字基因表達(dá)譜結(jié)果分析
        2.2.6 響應(yīng)茶樹種子干燥脫水處理的ABA生物合成及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)基因
        2.2.7 響應(yīng)茶樹種子干燥脫水處理的轉(zhuǎn)錄因子基因
        2.2.8 響應(yīng)茶樹種子干燥脫水處理的抗氧化酶和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝基因
        2.2.9 候選差異表達(dá)基因的實(shí)時(shí)熒光定量驗(yàn)證
    2.3 討論
第三章 茶樹LEA基因家族的全基因組鑒定及表達(dá)分析
    引言
    3.1 材料和方法
        3.1.1 植物材料與脅迫處理
        3.1.2 主要儀器
        3.1.3 茶樹LEA基因家族成員的鑒定
        3.1.4 茶樹LEA基因的理化特性及亞細(xì)胞定位分析
        3.1.5 茶樹LEA基因的系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建
        3.1.6 茶樹LEA基因的保守基序分析
        3.1.7 RNA的提取
        3.1.8 實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 茶樹LEA基因家族成員的鑒定與分類
        3.2.2 茶樹LEA基因家族成員的理化特性分析與亞細(xì)胞定位預(yù)測
        3.2.3 茶樹LEA基因的系統(tǒng)進(jìn)化分析
        3.2.4 茶樹LEA基因的蛋白保守基序分析
        3.2.5 茶樹LEA基因在5個(gè)不同組織器官中的表達(dá)分析
        3.2.6 茶樹LEA基因在種子生長發(fā)育過程中的表達(dá)分析
        3.2.7 茶樹LEA基因在低溫脅迫下的表達(dá)分析
        3.2.8 茶樹LEA基因在高溫脅迫下的表達(dá)分析
        3.2.9 茶樹LEA基因在干旱脅迫下的表達(dá)分析
        3.2.10 茶樹LEA基因在ABA處理下的表達(dá)分析
        3.2.11 茶樹LEA基因在種子干燥脫水處理過程中的表達(dá)分析
    3.3 討論
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
    附表1 51個(gè)擬南芥LEA蛋白的氨基酸序列
    附表2 48個(gè)茶樹LEA蛋白的氨基酸序列
作者簡介



本文編號：3837708