調(diào)控油松胚珠雌配子體游離核分裂相關(guān)基因篩選及初步功能鑒定
發(fā)布時(shí)間:2021-02-15 10:01
雌配子體是胚珠的核心結(jié)構(gòu),雌配子體游離核分裂期是胚珠發(fā)育過(guò)程中的關(guān)鍵時(shí)期。核分裂的失敗將阻礙雌配子體的成熟和卵細(xì)胞的產(chǎn)生,可導(dǎo)致植株的雌性不育現(xiàn)象。所以,對(duì)該時(shí)期胚珠發(fā)育的分子調(diào)控機(jī)制進(jìn)行研究,具有重要的理論和實(shí)踐意義。目前,調(diào)控胚珠發(fā)育的分子機(jī)制已見(jiàn)報(bào)道,但主要圍繞被子植物展開(kāi),對(duì)裸子植物的相關(guān)研究較少。而裸子植物的胚珠發(fā)育與被子植物不同,特別是木本植物,其差異更加明顯。本論文以遼寧興城油松種子園中28號(hào)雌性不育系和可育系油松胚珠為材料,在前人研究的基礎(chǔ)上采用抑制性消減雜交(supression subtractive hybridization,SSH)文庫(kù)建立技術(shù),和轉(zhuǎn)錄組高通量測(cè)序(RNA-seq)技術(shù),輔以生物信息學(xué)等研究手段,對(duì)油松可育系(fertile line,FL)和不育系(sterile line,SL)在雌配子體游離核有絲分裂不同時(shí)期的胚珠差異表達(dá)基因進(jìn)行研究,篩選功能性候選基因,以揭示雌配子體游離核有絲分裂的分子調(diào)控機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:1.通過(guò)建立油松可育系與不育系胚珠正向與反向cDNA消減文庫(kù),分析了游離核有絲分裂時(shí)期雌性可育系與不育系的差異表達(dá)基因。從兩...
【文章來(lái)源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:111 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖3-〗油松胚珠總RNA瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)結(jié)果,FL:可育系;SL:不育系
??圖3-2油松胚珠cDNA擴(kuò)增結(jié)果。FL:可育系;SL:不育系??Fig.?3-2?cDNA?amplification?Results?of?Pinus?tabulaeformis?ovules??3.1.3RsaI酶切處理??經(jīng)酶切后,分別將可育系與不育系油松胚珠cDNA酶切前和酶切后的樣品通過(guò)??瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),cDNA條帶呈彌散狀,經(jīng)酶切的cDNA在長(zhǎng)度上較未經(jīng)酶切??cDNA樣品更小。??3.1.4消減雜交效率檢測(cè)??消減雜交效率直接影響消減文庫(kù)的質(zhì)量,較高的消減雜交效率會(huì)增加差異表達(dá)??轉(zhuǎn)錄本的含量,降低篩選差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄本的難度。從圖3-3中可發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄??本的含量在消減后有明顯的下降。在消減后cDNA擴(kuò)增中,7I/5t/Z/7V?jǐn)U增產(chǎn)物在??23個(gè)循環(huán)時(shí)被觀察到;而在未消減cDNA中,擴(kuò)增產(chǎn)物在18?jìng)(gè)循環(huán)時(shí)己被觀察??至IJ。結(jié)果表明基因的含量在消減后被降低了高達(dá)25倍,說(shuō)明消減雜交過(guò)??程成功完成
過(guò)藍(lán)白斑篩選,獲得大量陽(yáng)性克隆,比率約為70%。隨機(jī)挑取菌落進(jìn)行克隆,數(shù)量??共計(jì)756個(gè),然后進(jìn)行PCR擴(kuò)增,檢測(cè)插入片段,通過(guò)菌液PCR進(jìn)行測(cè)序前的預(yù)??檢測(cè),篩除具有多個(gè)擴(kuò)增子的菌液樣品,或沒(méi)有擴(kuò)增子的菌液樣品。圖3-4中所示??為其中的10個(gè)檢測(cè)結(jié)果,條帶多處于150-800范圍內(nèi)。經(jīng)PCR篩選,18?jìng)(gè)克隆??(2.4%)由于出現(xiàn)多個(gè)插入片段被排除,剩余的轉(zhuǎn)錄本被送至上海生工進(jìn)行測(cè)序。??2〇〇〇bp-^?:V?.?-?-?Y??i?ooobp—???750bp—??.??soobp—國(guó)??2S0bp???■??1?—P—丄?;蓉遽??圖3-4菌液PCR檢測(cè)插入片段??Fig.?3-4?Analysis?of?inserted?fragments?by?fungus?liquid?PCR??3.2.2陽(yáng)性克隆EST片段測(cè)序??將過(guò)夜培養(yǎng)的菌液送至上海生工公司進(jìn)行sanger測(cè)序,在去除低質(zhì)量序列數(shù)??據(jù)、載體和接頭序列后,共計(jì)得到701條高質(zhì)量表達(dá)序列標(biāo)簽(Express?Sequence??Tags,?ESTs),長(zhǎng)度由?105?bp?到?763?bp。??3.2.3生物信息學(xué)分析??cDNA消減文庫(kù)包含上調(diào)和下調(diào)(可育系vs不育系)表達(dá)的基因。將所得到??的?EST?對(duì)?EBI?UniProt?Knowledgebase?數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行?BLASTX?檢索,在?701?條?EST??中,其中430條(61.3%)序列與數(shù)據(jù)庫(kù)中的條目具有高度相似性(E值低于10_??4)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]An embryological study and systematic significance of the primitive gymnosperm Ginkgo biloba[J]. 1,2Li WANG 1Di WANG 1Ming-Ming LIN 1Yan LU 1Xiao-Xue JIANG 1Biao JIN 1(College of Horticulture and Plant Protection,Yangzhou University,Yangzhou 225009,China) 2(Key Laboratory of Photosynthesis and Environmental Molecular Physiology,Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100093,China). Journal of Systematics and Evolution. 2011(04)
[2]GAMETOPHYTIC FACTOR 1,Involved in Pre-mRNA Splicing,Is Essential for Megagametogenesis and Embryogenesis in Arabidopsis[J]. Man Liu1,2,Li Yuan1,2,Nai-You Liu1,2,Dong-Qiao Shi1,Jie Liu1 and Wei-Cai Yang1(1Key Laboratory of Molecular and Developmental Biology,National Center for Plant Gene Research,Institute of Genetics and Developmental Biology,the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China;2Graduate University,the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(03)
[3]油松雌性不育系的POD同工酶和蛋白質(zhì)多肽分析[J]. 丁坤善,鄭彩霞,包仁艷. 西北植物學(xué)報(bào). 2004(01)
[4]茉莉酸刺激的橡膠樹(shù)膠乳cDNA消減文庫(kù)的構(gòu)建及其序列分析[J]. 曾日中,段翠芳,黎瑜,郝秉中. 熱帶作物學(xué)報(bào). 2003(03)
[5]Anatomic Study of Female Sterility of Pinus tabulaeformis Carr.[J]. Cheng Pengjun Li Fenglan Zheng CaixiaCollege of Biological Sciences and Biotechnology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, P. R. China. Forestry Studies in China. 2003(01)
[6]油松雌性不育系(28號(hào)無(wú)性系)的RAPD分析[J]. 李敏俐,鄭彩霞. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(04)
[7]白杄兩性孢子葉球的胚胎學(xué)研究[J]. 蘇建英,王黎元. 陰山學(xué)刊. 1999(06)
[8]銀杏大孢子形成的超微結(jié)構(gòu)研究[J]. 吉成均,楊雄,李正理. 植物學(xué)報(bào). 1999(12)
[9]攀枝花蘇鐵(Cycas Panzhihuaensis L.Zhou et S.Y.Yang)生殖生物學(xué)特性研究——大孢子發(fā)生、受精前雌配子體及頸卵器的發(fā)育[J]. 李平,李旭峰,杜林方,吳先軍. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1998(05)
[10]蘇鐵類的生殖周期[J]. 杜桂森. 生物學(xué)通報(bào). 1997(11)
博士論文
[1]油松雌配子體發(fā)育過(guò)程中SLOW WALKER2基因表達(dá)的研究[D]. 郭愛(ài).北京林業(yè)大學(xué) 2013
[2]油松雌配子體游離核有絲分裂的細(xì)胞學(xué)研究[D]. 楊遠(yuǎn)媛.北京林業(yè)大學(xué) 2008
[3]油松胚珠雌配子體發(fā)育階段的細(xì)胞及生化研究[D]. 賀窯青.北京林業(yè)大學(xué) 2007
[4]油松雌性不育系胚珠敗育機(jī)制的初步研究[D]. 包仁艷.北京林業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]油松胚珠雌配子體游離核時(shí)期的組織特異表達(dá)基因研究[D]. 陳彬麗.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[2]油松胚珠雌配子體LCM分離技術(shù)的建立及相關(guān)RNA的檢測(cè)[D]. 王英旗.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[3]油松胚珠游離核時(shí)期消減雜交文庫(kù)的構(gòu)建[D]. 徐利利.北京林業(yè)大學(xué) 2010
[4]油松胚珠游離核分裂期miRNA的克隆與初步鑒定[D]. 趙百慧.北京林業(yè)大學(xué) 2010
[5]油松雌配子體細(xì)胞化過(guò)程的形態(tài)學(xué)及組織化學(xué)研究[D]. 周麗紅.北京林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3034634
【文章來(lái)源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:111 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖3-〗油松胚珠總RNA瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)結(jié)果,FL:可育系;SL:不育系
??圖3-2油松胚珠cDNA擴(kuò)增結(jié)果。FL:可育系;SL:不育系??Fig.?3-2?cDNA?amplification?Results?of?Pinus?tabulaeformis?ovules??3.1.3RsaI酶切處理??經(jīng)酶切后,分別將可育系與不育系油松胚珠cDNA酶切前和酶切后的樣品通過(guò)??瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),cDNA條帶呈彌散狀,經(jīng)酶切的cDNA在長(zhǎng)度上較未經(jīng)酶切??cDNA樣品更小。??3.1.4消減雜交效率檢測(cè)??消減雜交效率直接影響消減文庫(kù)的質(zhì)量,較高的消減雜交效率會(huì)增加差異表達(dá)??轉(zhuǎn)錄本的含量,降低篩選差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄本的難度。從圖3-3中可發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄??本的含量在消減后有明顯的下降。在消減后cDNA擴(kuò)增中,7I/5t/Z/7V?jǐn)U增產(chǎn)物在??23個(gè)循環(huán)時(shí)被觀察到;而在未消減cDNA中,擴(kuò)增產(chǎn)物在18?jìng)(gè)循環(huán)時(shí)己被觀察??至IJ。結(jié)果表明基因的含量在消減后被降低了高達(dá)25倍,說(shuō)明消減雜交過(guò)??程成功完成
過(guò)藍(lán)白斑篩選,獲得大量陽(yáng)性克隆,比率約為70%。隨機(jī)挑取菌落進(jìn)行克隆,數(shù)量??共計(jì)756個(gè),然后進(jìn)行PCR擴(kuò)增,檢測(cè)插入片段,通過(guò)菌液PCR進(jìn)行測(cè)序前的預(yù)??檢測(cè),篩除具有多個(gè)擴(kuò)增子的菌液樣品,或沒(méi)有擴(kuò)增子的菌液樣品。圖3-4中所示??為其中的10個(gè)檢測(cè)結(jié)果,條帶多處于150-800范圍內(nèi)。經(jīng)PCR篩選,18?jìng)(gè)克隆??(2.4%)由于出現(xiàn)多個(gè)插入片段被排除,剩余的轉(zhuǎn)錄本被送至上海生工進(jìn)行測(cè)序。??2〇〇〇bp-^?:V?.?-?-?Y??i?ooobp—???750bp—??.??soobp—國(guó)??2S0bp???■??1?—P—丄?;蓉遽??圖3-4菌液PCR檢測(cè)插入片段??Fig.?3-4?Analysis?of?inserted?fragments?by?fungus?liquid?PCR??3.2.2陽(yáng)性克隆EST片段測(cè)序??將過(guò)夜培養(yǎng)的菌液送至上海生工公司進(jìn)行sanger測(cè)序,在去除低質(zhì)量序列數(shù)??據(jù)、載體和接頭序列后,共計(jì)得到701條高質(zhì)量表達(dá)序列標(biāo)簽(Express?Sequence??Tags,?ESTs),長(zhǎng)度由?105?bp?到?763?bp。??3.2.3生物信息學(xué)分析??cDNA消減文庫(kù)包含上調(diào)和下調(diào)(可育系vs不育系)表達(dá)的基因。將所得到??的?EST?對(duì)?EBI?UniProt?Knowledgebase?數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行?BLASTX?檢索,在?701?條?EST??中,其中430條(61.3%)序列與數(shù)據(jù)庫(kù)中的條目具有高度相似性(E值低于10_??4)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]An embryological study and systematic significance of the primitive gymnosperm Ginkgo biloba[J]. 1,2Li WANG 1Di WANG 1Ming-Ming LIN 1Yan LU 1Xiao-Xue JIANG 1Biao JIN 1(College of Horticulture and Plant Protection,Yangzhou University,Yangzhou 225009,China) 2(Key Laboratory of Photosynthesis and Environmental Molecular Physiology,Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100093,China). Journal of Systematics and Evolution. 2011(04)
[2]GAMETOPHYTIC FACTOR 1,Involved in Pre-mRNA Splicing,Is Essential for Megagametogenesis and Embryogenesis in Arabidopsis[J]. Man Liu1,2,Li Yuan1,2,Nai-You Liu1,2,Dong-Qiao Shi1,Jie Liu1 and Wei-Cai Yang1(1Key Laboratory of Molecular and Developmental Biology,National Center for Plant Gene Research,Institute of Genetics and Developmental Biology,the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China;2Graduate University,the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(03)
[3]油松雌性不育系的POD同工酶和蛋白質(zhì)多肽分析[J]. 丁坤善,鄭彩霞,包仁艷. 西北植物學(xué)報(bào). 2004(01)
[4]茉莉酸刺激的橡膠樹(shù)膠乳cDNA消減文庫(kù)的構(gòu)建及其序列分析[J]. 曾日中,段翠芳,黎瑜,郝秉中. 熱帶作物學(xué)報(bào). 2003(03)
[5]Anatomic Study of Female Sterility of Pinus tabulaeformis Carr.[J]. Cheng Pengjun Li Fenglan Zheng CaixiaCollege of Biological Sciences and Biotechnology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, P. R. China. Forestry Studies in China. 2003(01)
[6]油松雌性不育系(28號(hào)無(wú)性系)的RAPD分析[J]. 李敏俐,鄭彩霞. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(04)
[7]白杄兩性孢子葉球的胚胎學(xué)研究[J]. 蘇建英,王黎元. 陰山學(xué)刊. 1999(06)
[8]銀杏大孢子形成的超微結(jié)構(gòu)研究[J]. 吉成均,楊雄,李正理. 植物學(xué)報(bào). 1999(12)
[9]攀枝花蘇鐵(Cycas Panzhihuaensis L.Zhou et S.Y.Yang)生殖生物學(xué)特性研究——大孢子發(fā)生、受精前雌配子體及頸卵器的發(fā)育[J]. 李平,李旭峰,杜林方,吳先軍. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1998(05)
[10]蘇鐵類的生殖周期[J]. 杜桂森. 生物學(xué)通報(bào). 1997(11)
博士論文
[1]油松雌配子體發(fā)育過(guò)程中SLOW WALKER2基因表達(dá)的研究[D]. 郭愛(ài).北京林業(yè)大學(xué) 2013
[2]油松雌配子體游離核有絲分裂的細(xì)胞學(xué)研究[D]. 楊遠(yuǎn)媛.北京林業(yè)大學(xué) 2008
[3]油松胚珠雌配子體發(fā)育階段的細(xì)胞及生化研究[D]. 賀窯青.北京林業(yè)大學(xué) 2007
[4]油松雌性不育系胚珠敗育機(jī)制的初步研究[D]. 包仁艷.北京林業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]油松胚珠雌配子體游離核時(shí)期的組織特異表達(dá)基因研究[D]. 陳彬麗.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[2]油松胚珠雌配子體LCM分離技術(shù)的建立及相關(guān)RNA的檢測(cè)[D]. 王英旗.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[3]油松胚珠游離核時(shí)期消減雜交文庫(kù)的構(gòu)建[D]. 徐利利.北京林業(yè)大學(xué) 2010
[4]油松胚珠游離核分裂期miRNA的克隆與初步鑒定[D]. 趙百慧.北京林業(yè)大學(xué) 2010
[5]油松雌配子體細(xì)胞化過(guò)程的形態(tài)學(xué)及組織化學(xué)研究[D]. 周麗紅.北京林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3034634
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