山核桃(Carya cathayensis Sarg.)是胡桃科山核桃屬植物,雌雄同株^[1,2]。山核桃雌雄花的分化存在時(shí)空差異性^[1,2],使山核桃成為探究雌雄同株植物雌雄花分化關(guān)鍵基因的良好材料。MADS-box基因家族是一個(gè)與花的形成具有緊密聯(lián)系的基因家族,會(huì)參與有關(guān)雌雄花分化的成花網(wǎng)絡(luò)。本研究利用目前已測序的基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),使用生物信息學(xué)研究手段,分析了30種被子植物及2種非開花植物的MADS-box基因家族成員與其花器官發(fā)育之間的關(guān)系,同時(shí)也對山核桃中的MADS-box基因進(jìn)行了鑒定與分析。并利用山核桃雌雄花的兩次轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),通過篩選差異表達(dá)基因、GO富集等手段,得到可能與山核桃雌雄分化有關(guān)的候選基因,并分析了激素相關(guān)基因和MADS-box基因與山核桃雌雄分化的關(guān)系。主要結(jié)果如下:1.通過對32個(gè)物種的MADS-box家族成員的統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)在被子植物中,MADS-box基因家族的基因數(shù)與植物基因組大小不成比例關(guān)系。兩性花植物與單性花植物雖然在花器官形態(tài)上存在明顯差異,但控制花器官發(fā)育的基因個(gè)數(shù)卻未發(fā)現(xiàn)明顯規(guī)律。MADS-box基因...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 雌雄花分化
        1.1.1 單性花類型
        1.1.2 影響植物性別決定及分化的因素
            1.1.2.1 性染色體
            1.1.2.2 性別分化基因
            1.1.2.3 表觀遺傳
            1.1.2.4 激素調(diào)控
    1.2 MADS-box基因家族的研究進(jìn)展
        1.2.1 MADS-box基因的結(jié)構(gòu)與分類
        1.2.2 Ⅰ型MADS-box基因的功能
        1.2.3 ABCDE模型及相關(guān)MADS-box基因的功能
        1.2.4 其他MADS-box基因的功能
        1.2.5 MADS-box基因家族的進(jìn)化
    1.3 研究目的與意義
第二章 MADS-box基因家族在被子植物中與花器官發(fā)育的關(guān)系
    2.1 材料和方法
        2.1.1 基因數(shù)據(jù)來源
        2.1.2 MADS-box基因鑒定和亞組分類
        2.1.3 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)來源
        2.1.4 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)處理
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 MADS-box基因家族的分類
        2.2.2 物種花器官與MADS-box基因家族的關(guān)系
        2.2.3 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)質(zhì)量評估
        2.2.4 花器官形成相關(guān)基因分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 山核桃MADS-box基因家族生物信息學(xué)分析
    3.1 材料和方法
        3.1.1 山核桃MADS-box基因的鑒定
        3.1.2 MADS-box基因家族的分類與進(jìn)化樹構(gòu)建
        3.1.3 山核桃MADS蛋白的理化性質(zhì)分析
        3.1.4 MADS-box基因結(jié)構(gòu)分析與順勢作用元件預(yù)測
        3.1.5 山核桃與核桃之間MADS-box基因的進(jìn)化選擇壓力分析
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 MADS-box基因序列鑒定
        3.2.2 MADS-box進(jìn)化樹分析和分組鑒定
        3.2.3 山核桃MADS蛋白的理化性質(zhì)分析
        3.2.4 山核桃MADS蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域及磷酸化位點(diǎn)預(yù)測分析
        3.2.5 山核桃MADS家族基因結(jié)構(gòu)分析
        3.2.6 山核桃MADS家族基因啟動(dòng)子順勢作用元件預(yù)測分析
        3.2.7 山核桃MADS-box基因家族與核桃間的進(jìn)化選擇壓力分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 山核桃雌雄花轉(zhuǎn)錄組分析
    4.1 材料和方法
        4.1.1 樣品采取
            4.1.1.1 二代測序材料
            4.1.1.2 三代測序材料
        4.1.2 體視顯微鏡下花器官的形態(tài)觀察
        4.1.3 轉(zhuǎn)錄組的高通量測序
            4.1.3.1 測序數(shù)據(jù)處理
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 山核桃雌花分化形態(tài)學(xué)特征
        4.2.2 山核桃雄花分化形態(tài)學(xué)特征
        4.2.3 二代測序轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
            4.2.3.1 測序質(zhì)量評估
            4.2.3.2 雌花分化關(guān)鍵基因分析
            4.2.3.3 雄花分化關(guān)鍵基因分析
            4.2.3.4 植物激素相關(guān)基因的表達(dá)特征
            4.2.3.5 MADS-box基因的表達(dá)分析
        4.2.4 三代測序轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
            4.2.4.1 測序結(jié)果
            4.2.4.2 激素合成代謝相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄本異構(gòu)體
            4.2.4.3 MADS-box基因轉(zhuǎn)錄本異構(gòu)體
    4.3 討論
        4.3.1 植物激素與山核桃雌雄花分化
        4.3.2 MADS-box基因家族與山核桃雌雄花分化
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡介
致謝



本文編號：3870818