茶樹(shù)組培莖段和葉片脫分化與再分化的表觀遺傳學(xué)機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-01-07 08:02
茶樹(shù)組織培養(yǎng)是珍稀種質(zhì)資源保存和擴(kuò)繁的基本手段之一,也是基因功能研究和轉(zhuǎn)基因的重要工作基礎(chǔ)。迄今,茶樹(shù)再生體系尚不完善,其原因主要與外植體脫分化、再分化調(diào)控機(jī)制不明晰有關(guān)。本論文利用轉(zhuǎn)錄組和sRNA測(cè)序、qPCR和MASP等技術(shù)研究了茶樹(shù)莖段和葉片外植體脫分化、再分化過(guò)程中功能基因和miRNA差異表達(dá)以及基因組DNA甲基化變化規(guī)律,以期明確茶樹(shù)組織脫分化和再分化表觀遺傳調(diào)控機(jī)制。獲得的主要結(jié)果如下:(1)轉(zhuǎn)錄組分析和qPCR驗(yàn)證結(jié)果顯示,“植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)”、“玉米素生物合成”、“DNA復(fù)制”、“谷胱甘肽代謝”、“光合作用”和“次級(jí)代謝相關(guān)途徑”等通路的調(diào)整與茶樹(shù)組織脫分化、再分化關(guān)系密切,其中ARR5、GH3.1、IAA18、IAA29、CYCD3-1 CDKB2-2、MYB15、ARF18和ERFR P2-12等生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素相關(guān)基因?qū)に匦盘?hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的調(diào)節(jié)作用顯著。特化組織(如莖段、葉片、根和芽)與非特化組織(愈傷初期、愈傷)狀態(tài)差異實(shí)質(zhì)上是眾多基因表達(dá)模式的不同。愈傷形成與葉綠體退化以及乙烯和細(xì)胞分裂素/生長(zhǎng)素代謝誘發(fā)的細(xì)胞增殖密切相關(guān);根的形成與離子轉(zhuǎn)運(yùn)、極性生長(zhǎng)、質(zhì)體重...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:143 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1?mRNA測(cè)序流程圖??Figure?2.1?Schematic?oven?iew?of?RNA?sequencing??
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但各愈傷組織仍聚成一個(gè)分支,說(shuō)明這些愈傷的基因表達(dá)行為類(lèi)似;??同樣,來(lái)自莖段和葉片的愈傷再分化根及莖愈傷再分化芽樣品也聚在一個(gè)大類(lèi)中,??但再分化芽與根又可細(xì)分為兩個(gè)小類(lèi)(圖2.4)。從莖外植體到莖段愈傷初期(3014??DEGs)與從葉外植體到葉片愈傷初期(3495?DEGs)的相變過(guò)程,檢測(cè)到3000??多個(gè)DEGs?(圖2.5);而且在該相變階段,下調(diào)基因數(shù)明顯較上調(diào)基因多,其中??莖段與愈傷初期樣品DEGs中,下調(diào)基因2133個(gè)、上調(diào)基因881個(gè),葉片與愈??傷初期樣品DEGs中,下調(diào)基因2574個(gè)、上調(diào)基因921個(gè)。從莖段愈傷組織到??再生根(2610?DEGs)及葉片愈傷組織到再生根(2744?DEGs)的相變過(guò)程中也??發(fā)現(xiàn)了大量的DEG;然而,在根再分化過(guò)程中,上調(diào)基因數(shù)目多于下調(diào)基因,其??30??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的發(fā)展和應(yīng)用[J]. 王楚彪,盧萬(wàn)鴻,林彥,羅建中. 桉樹(shù)科技. 2018(04)
[2]第三代測(cè)序技術(shù)在轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 李玉梅,李書(shū)嫻,李向上,李川昀. 生命科學(xué)儀器. 2018(Z1)
[3]茶樹(shù)組培技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 岳翠男,王治會(huì),江新鳳,楊普香. 蠶桑茶葉通訊. 2018(03)
[4]茶樹(shù)組織培養(yǎng)研究進(jìn)展[J]. 郝姍. 南方農(nóng)業(yè). 2017(33)
[5]植物再生的研究進(jìn)展[J]. 孫貝貝,劉杰,葛亞超,盛李宏,陳呂琴,胡小梅,楊仲南,黃海,徐麟. 科學(xué)通報(bào). 2016(36)
[6]長(zhǎng)筒石蒜組織培養(yǎng)中器官發(fā)生的MSAP分析[J]. 劉合霞,李博,周堅(jiān). 中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[7]利用RNA-Seq技術(shù)鑒定擬南芥不定芽再生相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子[J]. 王興春,陳釗,樊娟,何苗苗,韓淵懷,楊致榮. 生物工程學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]植物miRNA的研究方法概述[J]. 易小婭,楊瑞瑞,曾幼玲. 植物生理學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]降解組測(cè)序技術(shù)在植物miRNA研究中的應(yīng)用[J]. 董淼,黃越,陳文鐸,徐濤,郎秋蕾. 植物學(xué)報(bào). 2013(03)
[10]擬南芥不定芽發(fā)生早期的數(shù)字基因表達(dá)譜分析[J]. 王興春,楊致榮,張樹(shù)偉,李紅英,李生才. 生物工程學(xué)報(bào). 2013(02)
博士論文
[1]棉花(Gossypium hirsutum L.)體細(xì)胞胚胎發(fā)生的生理及分子機(jī)制研究[D]. 程文翰.石河子大學(xué) 2016
[2]低溫脅迫下茶樹(shù)microRNA及其靶基因的識(shí)別、鑒定與差異表達(dá)分析[D]. 張玥.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]MicroRNA對(duì)鐵觀音茶樹(shù)干旱脅迫響應(yīng)機(jī)制研究[D]. 趙姍姍.福建農(nóng)林大學(xué) 2015
[2]茶樹(shù)體細(xì)胞胚發(fā)生的影響因素及超微結(jié)構(gòu)和幾種內(nèi)含物質(zhì)變化的研究[D]. 李曉東.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[3]水稻胚性愈傷組織誘導(dǎo)和植株再生伴隨DNA胞嘧啶甲基化的減少和恢復(fù)[D]. 苗高健.東北師范大學(xué) 2009
本文編號(hào):2962208
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:143 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1?mRNA測(cè)序流程圖??Figure?2.1?Schematic?oven?iew?of?RNA?sequencing??
:?J??圖2.1?mRNA測(cè)序流程圖??Figure?2.1?Schematic?oven?iew?of?RNA?sequencing??2.2.3.6轉(zhuǎn)錄組生物信息學(xué)分析??參照?qǐng)D2.2流程進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組生物信息學(xué)分析。具體為,以測(cè)序接頭和引物序??列對(duì)測(cè)序獲得的原始數(shù)據(jù)(RawData)中的Reads進(jìn)行過(guò)濾,去除低質(zhì)量值數(shù)據(jù),??進(jìn)而得到Clean?Data。以Trinity組裝軟件進(jìn)行仍?vewA/y:將測(cè)序Reads按??照指定K-mer值進(jìn)行打斷,去除可能包含錯(cuò)誤的K-mer,構(gòu)建K-mer庫(kù);選擇頻??率最高的K-mer作為種子向兩端進(jìn)行延伸,不斷循環(huán)此過(guò)程直至K-mer庫(kù)變?yōu)??零;將得到的Contig進(jìn)行聚簇,得到Component;對(duì)每個(gè)Component中的Contig??構(gòu)建De?Bruijn圖;對(duì)得到的De?Bruijn圖進(jìn)行簡(jiǎn)化;以真實(shí)的Read來(lái)解開(kāi)De??Bruijn圖
但各愈傷組織仍聚成一個(gè)分支,說(shuō)明這些愈傷的基因表達(dá)行為類(lèi)似;??同樣,來(lái)自莖段和葉片的愈傷再分化根及莖愈傷再分化芽樣品也聚在一個(gè)大類(lèi)中,??但再分化芽與根又可細(xì)分為兩個(gè)小類(lèi)(圖2.4)。從莖外植體到莖段愈傷初期(3014??DEGs)與從葉外植體到葉片愈傷初期(3495?DEGs)的相變過(guò)程,檢測(cè)到3000??多個(gè)DEGs?(圖2.5);而且在該相變階段,下調(diào)基因數(shù)明顯較上調(diào)基因多,其中??莖段與愈傷初期樣品DEGs中,下調(diào)基因2133個(gè)、上調(diào)基因881個(gè),葉片與愈??傷初期樣品DEGs中,下調(diào)基因2574個(gè)、上調(diào)基因921個(gè)。從莖段愈傷組織到??再生根(2610?DEGs)及葉片愈傷組織到再生根(2744?DEGs)的相變過(guò)程中也??發(fā)現(xiàn)了大量的DEG;然而,在根再分化過(guò)程中,上調(diào)基因數(shù)目多于下調(diào)基因,其??30??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的發(fā)展和應(yīng)用[J]. 王楚彪,盧萬(wàn)鴻,林彥,羅建中. 桉樹(shù)科技. 2018(04)
[2]第三代測(cè)序技術(shù)在轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 李玉梅,李書(shū)嫻,李向上,李川昀. 生命科學(xué)儀器. 2018(Z1)
[3]茶樹(shù)組培技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 岳翠男,王治會(huì),江新鳳,楊普香. 蠶桑茶葉通訊. 2018(03)
[4]茶樹(shù)組織培養(yǎng)研究進(jìn)展[J]. 郝姍. 南方農(nóng)業(yè). 2017(33)
[5]植物再生的研究進(jìn)展[J]. 孫貝貝,劉杰,葛亞超,盛李宏,陳呂琴,胡小梅,楊仲南,黃海,徐麟. 科學(xué)通報(bào). 2016(36)
[6]長(zhǎng)筒石蒜組織培養(yǎng)中器官發(fā)生的MSAP分析[J]. 劉合霞,李博,周堅(jiān). 中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[7]利用RNA-Seq技術(shù)鑒定擬南芥不定芽再生相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子[J]. 王興春,陳釗,樊娟,何苗苗,韓淵懷,楊致榮. 生物工程學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]植物miRNA的研究方法概述[J]. 易小婭,楊瑞瑞,曾幼玲. 植物生理學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]降解組測(cè)序技術(shù)在植物miRNA研究中的應(yīng)用[J]. 董淼,黃越,陳文鐸,徐濤,郎秋蕾. 植物學(xué)報(bào). 2013(03)
[10]擬南芥不定芽發(fā)生早期的數(shù)字基因表達(dá)譜分析[J]. 王興春,楊致榮,張樹(shù)偉,李紅英,李生才. 生物工程學(xué)報(bào). 2013(02)
博士論文
[1]棉花(Gossypium hirsutum L.)體細(xì)胞胚胎發(fā)生的生理及分子機(jī)制研究[D]. 程文翰.石河子大學(xué) 2016
[2]低溫脅迫下茶樹(shù)microRNA及其靶基因的識(shí)別、鑒定與差異表達(dá)分析[D]. 張玥.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]MicroRNA對(duì)鐵觀音茶樹(shù)干旱脅迫響應(yīng)機(jī)制研究[D]. 趙姍姍.福建農(nóng)林大學(xué) 2015
[2]茶樹(shù)體細(xì)胞胚發(fā)生的影響因素及超微結(jié)構(gòu)和幾種內(nèi)含物質(zhì)變化的研究[D]. 李曉東.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[3]水稻胚性愈傷組織誘導(dǎo)和植株再生伴隨DNA胞嘧啶甲基化的減少和恢復(fù)[D]. 苗高健.東北師范大學(xué) 2009
本文編號(hào):2962208
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