新疆是棉花的主產(chǎn)區(qū),干旱缺水直接影響棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前,對棉花抗旱的分子機理還不夠明確,對抗旱相關(guān)的主效基因的了解還不全面,因此有必要深入研究棉花響應(yīng)干旱的分子機理,尋找棉花抗旱的關(guān)鍵基因。通過轉(zhuǎn)錄組測序在整體水平上分析棉花在干旱脅迫下的基因表達和代謝通路變化,有助于剖析棉花抗旱機制的主要途徑,為今后研究棉花抗旱性分子機理提供理論基礎(chǔ),對挖掘改善棉花抗旱性的潛在基因具有重要的指導(dǎo)作用。1.本研究通過RNA-Seq測序,共得到44.92 Gb Clean Data,樣品堿基百分比（Q30）均大于93%,比對到陸地棉參考基因組上的Reads在86%以上,說明數(shù)據(jù)覆蓋度好。在RNA-Seq數(shù)據(jù)中共獲得差異基因2509個,其中Nr庫可注釋到2479個差異基因,NR數(shù)據(jù)庫注釋率達98.8%。GO功能注釋分類顯示,差異基因可富集到3大類,44個小類,在細胞過程、單一有機體過程、代謝過程等類別中所占比例較高。對差異表達基因KEGG注釋表明,差異基因主要富集在植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、碳代謝和光合作用相關(guān)通路等代謝途徑,表明這些過程可能在棉花生長發(fā)育及抵御干旱脅迫過程中發(fā)揮重要作用。2.為進一步挖掘棉花干... 

【文章來源】：新疆大學新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略語表
第一部分 文獻綜述
    第一章 干旱對植物的影響
        1.干旱對植物的危害
            1.1 干旱抑制植物的生長、加快植株的衰老
            1.2 干旱導(dǎo)致光合速率降低
            1.3 干旱導(dǎo)致細胞原生質(zhì)失水
        2.植物對干旱的響應(yīng)
            2.1 植物形態(tài)結(jié)構(gòu)對干旱的響應(yīng)
            2.2 植物膜系統(tǒng)對干旱的響應(yīng)
            2.3 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程對干旱的響應(yīng)
                2.3.1 干旱脅迫信號的感知
                2.3.2 干旱脅迫信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)
                2.3.3 植物通過干旱脅迫信號誘導(dǎo)基因進行表達
            2.4 光合系統(tǒng)對干旱的響應(yīng)
            2.5 滲透調(diào)節(jié)系統(tǒng)對干旱的響應(yīng)
            2.6 抗氧化系統(tǒng)對干旱的響應(yīng)
    第二章 轉(zhuǎn)錄組測序研究進展
        1.轉(zhuǎn)錄組測序
        2.轉(zhuǎn)錄組水平的耐旱研究
    第三章 本研究的目的、意義及擬解決的問題
        1.本研究的目的和意義
        2.擬解決的問題
第二部分 實驗部分
    第一章 干旱脅迫下棉花轉(zhuǎn)錄組測序分析
        1.材料與方法
            1.1 實驗材料
            1.2 實驗試劑
            1.3 棉花幼苗干旱脅迫處理
            1.4 cDNA文庫的構(gòu)建及轉(zhuǎn)錄組測序
            1.5 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的分析
            1.6 實時熒光定量PCR
        2.結(jié)果與分析
            2.1 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的分析
            2.2 樣品相關(guān)性分析
            2.3 棉花轉(zhuǎn)錄組響應(yīng)干旱的差異表達分析
            2.4 干旱脅迫后棉花轉(zhuǎn)錄組差異表達基因的GO功能分類
            2.5 干旱脅迫后棉花轉(zhuǎn)錄組差異表達基因的KEGG代謝通路分析
            2.6 干旱脅迫后棉花轉(zhuǎn)錄組差異表達基因的熱圖分析
            2.7 干旱脅迫后棉花轉(zhuǎn)錄組差異表達基因?qū)崟r熒光定量PCR驗證
                2.7.1 棉花總RNA的提取、反轉(zhuǎn)錄
                2.7.2 差異表達基因qRT-PCR驗證
        3.討論
    第二章 干旱脅迫下棉花轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的深度挖掘
        1.材料和方法
            1.1 實驗材料及試劑
            1.2 實驗方法
                1.2.1 棉花總RNA的提取及cDNA的合成
                1.2.2 棉花干旱轉(zhuǎn)錄本的深度挖掘
                1.2.3 生物信息分析
                1.2.4 實時熒光定量PCR
        2.結(jié)果與分析
            2.1 棉花干旱脅迫下轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的深度挖掘
                2.1.1 棉花干旱脅迫下光合作用通路分析
                2.1.2 qRT-PCR驗證光合作用通路差異表達基因
                2.1.3 棉花干旱脅迫下DNA損傷修復(fù)途徑分析
                2.1.4 qRT-PCR驗證DNA損傷修復(fù)通路差異表達基因
                2.1.5 棉花干旱脅迫下轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控分析
                2.1.6 棉花干旱下滲透調(diào)節(jié)系統(tǒng)、活性氧清除系統(tǒng)
        3.討論
            3.1 轉(zhuǎn)錄因子在棉花干旱脅迫下的變化
            3.2 光合作用途徑對棉花干旱脅迫的響應(yīng)
            3.3 DNA損傷修復(fù)途徑對棉花干旱脅迫的響應(yīng)
            3.4 滲透調(diào)節(jié)和活性氧清除系統(tǒng)對棉花干旱脅迫的響應(yīng)
            3.5 棉花響應(yīng)干旱脅迫的分子網(wǎng)絡(luò)
    第三章 棉花油質(zhì)蛋白基因GhOleosin1的克隆和原核表達
        1.材料與方法
            1.1 實驗材料
            1.2 實驗試劑
            1.3 實驗方法
                1.3.1 GhOleosin1熒光定量分析
                1.3.2 GhOleosin1ORF的擴增
                1.3.3 GhOleosin1原核系統(tǒng)的構(gòu)建
                1.3.4 GhOleosin1生物信息學分析
                1.3.5 重組蛋白的誘導(dǎo)表達
        2.結(jié)果與分析
            2.1 干旱誘導(dǎo)的GhOleosin1的相對表達分析
                2.1.1 棉花干旱脅迫下轉(zhuǎn)錄組中GhOleosin1的相對表達分析
                2.1.2 棉花干旱脅迫下轉(zhuǎn)錄組中GhOleosin1的相對表達分析
            2.2 GhOleosin1ORF的擴增
            2.3 原核表達載的構(gòu)建
            2.4 GhOleosin1的生物信息學分析
                2.4.1 GhOleosin1理化性質(zhì)分析
                2.4.2 GhOleosin1保守結(jié)構(gòu)域預(yù)測
                2.4.3 GhOleosin1信號肽、跨膜結(jié)構(gòu)域和三級結(jié)構(gòu)的預(yù)測
                2.4.4 GhOleosin1亞細胞定位預(yù)測分析
                2.4.5 GhOleosin1親疏水性預(yù)測分析
                2.4.6 GhOleosin1啟動子中的順式作用原件分析
            2.5 融合蛋白的誘導(dǎo)表達
        3.討論
第三部分 結(jié)論與展望
    結(jié)論
    存在的問題和展望
個人簡歷
參與課題及發(fā)表文章
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]谷子Oleosin基因家族及其對干旱響應(yīng)的分析[J]. 蔣茂雙,元香梅,劉曉東,候蕊,蘇彥冰,郭展,于世慧,李紅英.  山西農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版). 2018(01)
[2]巴斯德畢赤酵母甲醇誘導(dǎo)表達磷脂酶A2的轉(zhuǎn)錄組學分析[J]. 王迎政,喻曉蔚,徐巖.  微生物學報. 2018(01)
[3]干旱脅迫對作物生長發(fā)育的影響[J]. 劉玉成.  新農(nóng)業(yè). 2017(07)
[4]干旱脅迫下割手密根系轉(zhuǎn)錄組差異表達分析[J]. 劉洪博,劉新龍,蘇火生,陸鑫,徐超華,毛鈞,林秀琴,李純佳,李旭娟,字秋艷.  中國農(nóng)業(yè)科學. 2017(06)
[5]干旱脅迫下枇杷葉片的轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 王丹,龔榮高.  華北農(nóng)學報. 2017(01)
[6]不同棉花品種對鹽、旱脅迫的光合響應(yīng)及抗逆性評價[J]. 吳文超,曲延英,高文偉,吳鵬昊,陳全家.  新疆農(nóng)業(yè)科學. 2016(09)
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[8]巴西橡膠樹核糖體蛋白HbRPL14基因逆境響應(yīng)機制[J]. 王立豐,王紀坤,安鋒,謝貴水.  西南林業(yè)大學學報. 2016(02)
[9]DNA損傷修復(fù)機制——解讀2015年諾貝爾化學獎[J]. 劉博雅,楊鑫,任夢夢,陳帥怡,羅建沅.  中國生物化學與分子生物學報. 2015(12)
[10]基于轉(zhuǎn)錄組測序揭示適度干旱脅迫對甘草根基因表達的調(diào)控[J]. 張春榮,桑雪雨,渠萌,唐曉敏,程軒軒,潘利明,楊全.  中國中藥雜志. 2015(24)

博士論文
[1]棉花抗冷性鑒定及相關(guān)基因的表達研究[D]. 王俊娟.中國農(nóng)業(yè)科學院 2016
[2]玉米雄穗響應(yīng)干旱脅迫的主要代謝途徑解析及耐旱SNAC基因篩選鑒別[D]. 李亮.新疆農(nóng)業(yè)大學 2015
[3]達爾文氏棉旱脅迫轉(zhuǎn)錄組測序、EST-SSR開發(fā)及高密度遺傳圖譜構(gòu)建[D]. 陳浩東.中國農(nóng)業(yè)科學院 2013

碩士論文
[1]荒漠植物花花柴對逆境脅迫的生理生化響應(yīng)[D]. 石新建.塔里木大學 2015
[2]干旱脅迫馬鈴薯葉片轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 王潔.甘肅農(nóng)業(yè)大學 2014
[3]干旱脅迫對棉花苗期生長生理及光譜特征的影響研究[D]. 李平.河北農(nóng)業(yè)大學 2014
[4]棉花葉片干旱脅迫蛋白的表達分析與鑒定[D]. 張德超.中國農(nóng)業(yè)科學院 2013
[5]干旱脅迫對黃瓜幼苗抗氧化系統(tǒng)及光合特性的影響[D]. 丁玲.浙江農(nóng)林大學 2013
[6]棉花纖維伸長相關(guān)基因的RNA-Seq轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 李錫花.西北農(nóng)林科技大學 2013
[7]鹽和干旱脅迫下歐李的生理響應(yīng)及轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 孫孟超.東北林業(yè)大學 2013
[8]干旱脅迫對黃瓜幼苗光合特性及活性氧代謝的影響[D]. 孫僑南.天津大學 2008



本文編號：3428557