茶樹組培莖段和葉片脫分化與再分化的表觀遺傳學(xué)機制
發(fā)布時間:2021-01-07 08:02
茶樹組織培養(yǎng)是珍稀種質(zhì)資源保存和擴繁的基本手段之一,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)控機制不明晰有關(guān)。本論文利用轉(zhuǎn)錄組和sRNA測序、qPCR和MASP等技術(shù)研究了茶樹莖段和葉片外植體脫分化、再分化過程中功能基因和miRNA差異表達以及基因組DNA甲基化變化規(guī)律,以期明確茶樹組織脫分化和再分化表觀遺傳調(diào)控機制。獲得的主要結(jié)果如下:(1)轉(zhuǎn)錄組分析和qPCR驗證結(jié)果顯示,“植物激素信號轉(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“次級代謝相關(guān)途徑”等通路的調(diào)整與茶樹組織脫分化、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等生長素/細胞分裂素相關(guān)基因?qū)に匦盘栟D(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)差異實質(zhì)上是眾多基因表達模式的不同。愈傷形成與葉綠體退化以及乙烯和細胞分裂素/生長素代謝誘發(fā)的細胞增殖密切相關(guān);根的形成與離子轉(zhuǎn)運、極性生長、質(zhì)體重...
【文章來源】: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
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
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但各愈傷組織仍聚成一個分支,說明這些愈傷的基因表達行為類似;??同樣,來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大類中,??但再分化芽與根又可細分為兩個小類(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)的相變過程,檢測到3000??多個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、上調(diào)基因881個,葉片與愈??傷初期樣品DEGs中,下調(diào)基因2574個、上調(diào)基因921個。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)的相變過程中也??發(fā)現(xiàn)了大量的DEG;然而,在根再分化過程中,上調(diào)基因數(shù)目多于下調(diào)基因,其??30??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]轉(zhuǎn)錄組測序的發(fā)展和應(yīng)用[J]. 王楚彪,盧萬鴻,林彥,羅建中. 桉樹科技. 2018(04)
[2]第三代測序技術(shù)在轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 李玉梅,李書嫻,李向上,李川昀. 生命科學(xué)儀器. 2018(Z1)
[3]茶樹組培技術(shù)研究進展[J]. 岳翠男,王治會,江新鳳,楊普香. 蠶桑茶葉通訊. 2018(03)
[4]茶樹組織培養(yǎng)研究進展[J]. 郝姍. 南方農(nóng)業(yè). 2017(33)
[5]植物再生的研究進展[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. 2016(36)
[6]長筒石蒜組織培養(yǎng)中器官發(fā)生的MSAP分析[J]. 劉合霞,李博,周堅. 中山大學(xué)學(xué)報(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. 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. 2015(04)
[9]降解組測序技術(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. 2013(03)
[10]擬南芥不定芽發(fā)生早期的數(shù)字基因表達譜分析[J]. 王興春,楊致榮,張樹偉,李紅英,李生才. 生物工程學(xué)報. 2013(02)
博士論文
[1]棉花(Gossypium hirsutum L.)體細胞胚胎發(fā)生的生理及分子機制研究[D]. 程文翰.石河子大學(xué) 2016
[2]低溫脅迫下茶樹microRNA及其靶基因的識別、鑒定與差異表達分析[D]. 張玥.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]MicroRNA對鐵觀音茶樹干旱脅迫響應(yīng)機制研究[D]. 趙姍姍.福建農(nóng)林大學(xué) 2015
[2]茶樹體細胞胚發(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:2962208
【文章來源】: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
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1?mRNA測序流程圖??Figure?2.1?Schematic?oven?iew?of?RNA?sequencing??
:?J??圖2.1?mRNA測序流程圖??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??參照圖2.2流程進行轉(zhuǎn)錄組生物信息學(xué)分析。具體為,以測序接頭和引物序??列對測序獲得的原始數(shù)據(jù)(RawData)中的Reads進行過濾,去除低質(zhì)量值數(shù)據(jù),??進而得到Clean?Data。以Trinity組裝軟件進行仍?vewA/y:將測序Reads按??照指定K-mer值進行打斷,去除可能包含錯誤的K-mer,構(gòu)建K-mer庫;選擇頻??率最高的K-mer作為種子向兩端進行延伸,不斷循環(huán)此過程直至K-mer庫變?yōu)??零;將得到的Contig進行聚簇,得到Component;對每個Component中的Contig??構(gòu)建De?Bruijn圖;對得到的De?Bruijn圖進行簡化;以真實的Read來解開De??Bruijn圖
但各愈傷組織仍聚成一個分支,說明這些愈傷的基因表達行為類似;??同樣,來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大類中,??但再分化芽與根又可細分為兩個小類(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)的相變過程,檢測到3000??多個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、上調(diào)基因881個,葉片與愈??傷初期樣品DEGs中,下調(diào)基因2574個、上調(diào)基因921個。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)的相變過程中也??發(fā)現(xiàn)了大量的DEG;然而,在根再分化過程中,上調(diào)基因數(shù)目多于下調(diào)基因,其??30??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]轉(zhuǎn)錄組測序的發(fā)展和應(yīng)用[J]. 王楚彪,盧萬鴻,林彥,羅建中. 桉樹科技. 2018(04)
[2]第三代測序技術(shù)在轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 李玉梅,李書嫻,李向上,李川昀. 生命科學(xué)儀器. 2018(Z1)
[3]茶樹組培技術(shù)研究進展[J]. 岳翠男,王治會,江新鳳,楊普香. 蠶桑茶葉通訊. 2018(03)
[4]茶樹組織培養(yǎng)研究進展[J]. 郝姍. 南方農(nóng)業(yè). 2017(33)
[5]植物再生的研究進展[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. 2016(36)
[6]長筒石蒜組織培養(yǎng)中器官發(fā)生的MSAP分析[J]. 劉合霞,李博,周堅. 中山大學(xué)學(xué)報(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. 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. 2015(04)
[9]降解組測序技術(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. 2013(03)
[10]擬南芥不定芽發(fā)生早期的數(shù)字基因表達譜分析[J]. 王興春,楊致榮,張樹偉,李紅英,李生才. 生物工程學(xué)報. 2013(02)
博士論文
[1]棉花(Gossypium hirsutum L.)體細胞胚胎發(fā)生的生理及分子機制研究[D]. 程文翰.石河子大學(xué) 2016
[2]低溫脅迫下茶樹microRNA及其靶基因的識別、鑒定與差異表達分析[D]. 張玥.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]MicroRNA對鐵觀音茶樹干旱脅迫響應(yīng)機制研究[D]. 趙姍姍.福建農(nóng)林大學(xué) 2015
[2]茶樹體細胞胚發(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:2962208
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