本文關(guān)鍵詞：棉花纖維發(fā)育的蛋白質(zhì)組學(xué)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)》 2011年

不同農(nóng)藝性狀棉花品種（系）纖維初始發(fā)育時期轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組的比較分析

李茂峰  

【摘要】：棉花由胚珠部分表皮細(xì)胞經(jīng)過起始、伸長、次生加厚和成熟四個既相互不同又部分重疊的發(fā)育階段發(fā)育而成的單細(xì)胞纖維,棉花纖維的產(chǎn)量和品質(zhì)主要取決于前三個過程,例如起始發(fā)育決定單個胚珠纖維的數(shù)量,而伸長過程在很大程度上決定纖維的長度同時也部分決定品質(zhì)的形成。棉花纖維發(fā)育是一個非常復(fù)雜的生物學(xué)過程,EST測序和微陣列分析結(jié)果表明棉花纖維起始和伸長發(fā)育相關(guān)的基因可能多達(dá)幾千個,不少基因已經(jīng)得到了分離和鑒定,然而纖維發(fā)育的分子機理遠(yuǎn)未完全揭示,基因的功能也未能與產(chǎn)量或者纖維品質(zhì)等農(nóng)藝性狀直接聯(lián)系起來。選擇不同遺傳背景、具有典型農(nóng)藝性狀的陸地棉品種(系),對纖維某一特定發(fā)育階段基因(轉(zhuǎn)錄組)和蛋白質(zhì)(蛋白質(zhì)組)表達(dá)水平進(jìn)行分析比較,鑒定其差異表達(dá)的基因和蛋白質(zhì),一方面可以篩選可能具有與某些農(nóng)藝性狀直接相關(guān)的、有潛在利用價值的候選基因,另一方面,還可以作為遺傳基因組學(xué)的候選基因表達(dá)性狀和蛋白質(zhì)表達(dá)性狀,用于表達(dá)QTL (eQTL)和蛋白質(zhì)QTL (pQTL)作圖,從而更準(zhǔn)確地鑒別控制復(fù)雜性狀及其相關(guān)基因表達(dá)的候選基因,構(gòu)建相應(yīng)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。 為此,本文以五種農(nóng)藝性狀差別明顯的陸地棉品種(系)徐州142、蘇研401、7235、CJ139和徐州142無纖維突變體為研究材料,采用基因芯片技術(shù)以及iTRAQ定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),比較了纖維初始發(fā)育時期(0、1DPA)四個纖維正常發(fā)育的陸地棉品種(系)之間的RNA和蛋白質(zhì)表達(dá)差異,篩選可能與農(nóng)藝性狀形成有關(guān)的差異表達(dá)基因和蛋白質(zhì)；以徐州142無纖維突變體為對照,鑒定了在四種正常纖維發(fā)育品種(系)中一致上調(diào)或下調(diào)的共同差異表達(dá)基因和蛋白質(zhì),研究的主要結(jié)果如下： 1.利用Affymetrix公司的GeneChip(?)棉花基因組芯片比較四個具有典型農(nóng)藝性狀的陸地棉品種(系)之間在纖維發(fā)育早期(ODPA和1DPA)基因的表達(dá)差異,按照q-value(%)≤5、差異倍數(shù)即Fold Change≥2或≤0.5、樣本數(shù)≥3的篩選的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選總共鑒定出2331個差異表達(dá)基因。其中有32個基因參與細(xì)胞骨架重排、39個基因參與膨壓維持、46個基因參與激素合成與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、84基因參與糖代謝、22個基因參與胞內(nèi)過氧化物平衡,還有98個基因編碼為轉(zhuǎn)錄因子。 2.利用iTRAQ蛋白蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)比較具有三種典型農(nóng)藝性狀的陸地棉品種(系)蘇研401、7235和CJ139之間在纖維發(fā)育早期(ODPA和1DPA)蛋白質(zhì)的表達(dá)差異,以肽段的質(zhì)譜峰面積差異1.2或0.8為界,PMF+MS/MS分別搜索NCBInr綠色植物蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫和棉花EST數(shù)據(jù)庫分別鑒定出485和998個蛋白質(zhì),功能主要涉及到結(jié)合活性、催化活性、細(xì)胞結(jié)構(gòu)分子、翻譯調(diào)控和細(xì)胞組分的組裝等。 3.比較差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄本和蛋白質(zhì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)有240(10.29%)個基因可以找到270個對應(yīng)的或高度同源的蛋白質(zhì),其中僅有七個基因表現(xiàn)一致,絕大多數(shù)不一致,相關(guān)性低�？赡苁苻D(zhuǎn)錄后修飾、翻譯和翻譯后修飾等機制調(diào)控。 4.以徐州142無纖維突變體為對照,比較分析正常與突變體之間RNA和蛋白質(zhì)表達(dá)差異,利用基因芯片我們總共鑒定出293個共同的差異基因,功能涉及氧化還原酶活性、水解酶活性、離子結(jié)合活性、核酸結(jié)合活性和跨膜轉(zhuǎn)運活性。利用iTRAQ技術(shù)我們總共鑒定出406個蛋白,功能涉及核酸結(jié)合活性、蛋白質(zhì)結(jié)合活性、離子結(jié)合活性、氧化還原酶活性、水解酶活性、轉(zhuǎn)移酶活性、輔因子結(jié)合和脂質(zhì)的結(jié)合活性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：S562
【目錄】：

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7 王俊鐸;李雪源;鄭巨云;艾先濤;莫明;吐爾遜江;多力坤;;新疆雜交棉主要農(nóng)藝性狀發(fā)育特點及育種方向[A];中國棉花學(xué)會2009年年會論文匯編[C];2009年

8 謝遠(yuǎn)玉;張紅林;郭萌生;劉躍清;劉海平;張瑞祥;;e型雜交稻農(nóng)藝性狀及其與氣象條件的關(guān)系[A];第26屆中國氣象學(xué)會年會農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)與糧食安全分會場論文集[C];2009年

9 趙凌;王才林;朱鎮(zhèn);;花粉管介導(dǎo)的轉(zhuǎn)bar基因水稻后代主要農(nóng)藝性狀的變異[A];2003年全國作物遺傳育種學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2003年

10 李景龍;張志剛;李建彬;;航天誘變對棉花農(nóng)藝性狀與纖維質(zhì)量性狀遺傳變異的研究[A];中國棉花學(xué)會2006年年會暨第七次代表大會論文匯編[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 葉卡斯;[N];農(nóng)民日報;2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱飛舟;轉(zhuǎn)抗病基因水稻的分子檢測及農(nóng)藝性狀評價[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

2 徐黎黎;東方小麥農(nóng)藝性狀和種子貯藏蛋白研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

3 李茂峰;不同農(nóng)藝性狀棉花品種（系）纖維初始發(fā)育時期轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組的比較分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

4 王寧;小豆分子標(biāo)記遺傳圖譜構(gòu)建、農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)分析及其QTL定位[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

5 蔣恩君;單、雙引物SSR分子標(biāo)記與農(nóng)藝性狀聚類功效比較分析[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

6 徐晨;不同年代吉林省農(nóng)科院春小麥育成品種農(nóng)藝性狀的變化趨勢[D];延邊大學(xué);2014年

7 高海濤;抗旱小麥水旱生態(tài)協(xié)調(diào)選擇法及其農(nóng)藝性狀遺傳相關(guān)性研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2006年

8 程帥;‘川花梨’農(nóng)藝性狀調(diào)查與營養(yǎng)特性研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

9 姚驥;小麥2A染色體農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

10 陳曉平;小麥抗旱相關(guān)生理和農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)作圖[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：棉花纖維發(fā)育的蛋白質(zhì)組學(xué)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：137879