利用轉(zhuǎn)錄組解析油菜苗期響應(yīng)干旱和鹽脅迫的分子機(jī)制
發(fā)布時(shí)間：2021-12-09 18:18
水資源日益短缺是全球農(nóng)業(yè)面臨的共同問題,干旱成為限制作物生產(chǎn)力的最大限制性因子,在所有自然災(zāi)害中居首位,作物在鹽脅迫條件下的反應(yīng)和抗（耐）機(jī)理,很多表現(xiàn)與干旱脅迫相同或相似�，F(xiàn)階段我國油菜的年種植面積和產(chǎn)量均占世界的四分之一,是全球范圍內(nèi)主要的油菜產(chǎn)區(qū)。油菜抗旱和抗（耐）鹽機(jī)制的研究是作物抗逆研究的重要內(nèi)容,盡管學(xué)者從各個(gè)層面（生理、分子等）對(duì)它們的認(rèn)識(shí)上取得較大進(jìn)展,但對(duì)抗干旱脅迫和耐鹽的分子機(jī)制不夠清楚,故而仍需深入探究。為進(jìn)一步了解甘藍(lán)型油菜響應(yīng)干旱和鹽脅迫的機(jī)制,在前期研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,應(yīng)用組學(xué)角度重點(diǎn)探索油菜響應(yīng)干旱脅迫的長鏈非編碼RNA（Long noncoding RNAs,lnc RNAs）變化,同時(shí)探索了褪黑素處理提高油菜耐鹽性的分子機(jī)制。研究結(jié)果如下:（1）前期鑒定獲得了耐干旱和干旱敏感油菜品系Q2和Qinyou8。本研究我們采用二代測(cè)序技術(shù)獲得了兩個(gè)不同基因型油菜在干旱脅迫、干旱后復(fù)水兩種處理下的葉片的lnc RNAs數(shù)據(jù)。復(fù)水處理與干旱脅迫相比,Q2中分別檢測(cè)到369個(gè)下調(diào)的lnc RNAs和108個(gè)上調(diào)的lnc RNAs,而Qinyou8中分別檢測(cè)到449個(gè)下...
【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：168 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
不同處理下幼苗的表型：圖為和處理下的幼苗
利用轉(zhuǎn)錄組解析油菜苗期響應(yīng)干旱和鹽脅迫的分子機(jī)制25圖2兩個(gè)基因型油菜在干旱脅迫和復(fù)水處理下差異表達(dá)的lncRNAs和mRNAs的數(shù)量Fig.2ThenumbersofdifferentiallyexpressedlncRNAsandmRNAsintwogenotypes(Q2andQinyou8)inresponsetodroughtstressandre-wateringtreatments2.3.3通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qPCR）分析對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證為了驗(yàn)證RNA-seq表達(dá)數(shù)據(jù)的可靠性，我們選擇了在兩個(gè)基因型中差異表達(dá)的9個(gè)lncRNAs進(jìn)行實(shí)時(shí)RT-PCR分析。計(jì)算lncRNAs表達(dá)水平的皮爾遜相關(guān)系數(shù)。如圖3所示，使用RNA-seq檢測(cè)lncRNA表達(dá)水平與使用qRT-PCR檢測(cè)lncRNA表達(dá)水平顯著相關(guān)（R2=0.91519,slope=0.91646）。例如，XLOC_012868的相對(duì)表達(dá)量在Q2中增加，而在Qinyou8中減少，這與RNA-seq結(jié)果一致（附表1）。Real-timePCR結(jié)果驗(yàn)證了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序獲得的表達(dá)模式，表明基于RNA-seq數(shù)據(jù)的lncRNAs表達(dá)譜是可靠的。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2020屆博士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文26圖3使用RT-qPCR驗(yàn)證lncRNA的表達(dá)水平x軸表示通過RT-qPCR測(cè)量的log2（倍數(shù)變化）。y軸表示通過RNA-seq測(cè)量的log2（倍數(shù)變化）。RNA-seq和RT-qPCR檢測(cè)相對(duì)表達(dá)的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.91519。Fig.3ValidationoftheexpressionlevelsofthelncRNAsusingreal-timequantitativepolymerasechainreaction(RT-qPCR)Thex-axisindicatesthelog2(Foldchange)asmeasuredbyRT-qPCR.They-axisindicatesthelog2(Foldchange)asmeasuredbyRNAsequencing(RNA-seq).ThePearsoncorrelationofrelativeexpressionmeasuredbyRNA-seqandRT-qPCRwas0.91519.2.3.4基于lncRNA-mRNA共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)的差異表達(dá)lncRNAs的功能研究為了進(jìn)一步確定差異表達(dá)lncRNAs的作用，我們使用lncRNA-mRNA對(duì)來構(gòu)建共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)。共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析表明，Q2的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)由145個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和5175個(gè)連接組成，Qinyou8的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)由305個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和22327個(gè)連接組成。在Q2中，共有5175個(gè)lncRNA-mRNA對(duì)，包括1481個(gè)mRNAs和145個(gè)lncRNAs。同樣，Qinyou8中有22327個(gè)lncRNA-mRNA對(duì)，包含3200個(gè)mRNAs和305
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用RNA-Seq鑒定甘藍(lán)型油菜葉片干旱脅迫應(yīng)答基因[J]. 盧坤,張琳,曲存民,梁穎,唐章林,李加納. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(04)
[2]Functions and Application of the AP2/ERF Transcription Factor Family in Crop Improvement[J]. Zhao-Shi Xu,Ming Chen,Lian-Cheng Li and You-Zhi Ma~* National Key Facility of Crop Gene Resources and Genetic Improvement(NFCRI),Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding,Ministry of Agriculture,Institute of Crop Science,Chinese Academy of Agriculture Sciences(CAAS),Beijing 100081,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(07)
[3]Field Capacity in Black Soil Region, Northeast China[J]. DUAN Xingwu1, 2, XIE Yun2, LIU Gang2, GAO Xiaofei2, LU Hongmei2 (1. Institute of Natural Science, Yunnan University, Kunming 650091, China; 2. State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology, School of Geography, Beijing Normal University, Beijing 100875, China). Chinese Geographical Science. 2010(05)
[4]Cloning and expression profiles of 15 genes encoding WRKY transcription factor in wheat （Triticum aestivem L.）[J]. Hualing Wu,Zhongfu Ni,Yingyin Yao,Ganggang Guo,Qixin Sun* Department of Plant Genetics&Breeding and State Key Laboratory for Agrobiotechnology,Key Laboratory of Crop Heterosis and Utilization,Ministry of Education,Key Laboratory of Crop Genomics and Genetic Improvement,Ministry of Agriculture/Beijing Key Laboratory of Crop Genetic Improvement,China Agricultural University,Beijing 100094,China. Progress in Natural Science. 2008(06)
博士論文
[1]大豆苗期干旱和高溫脅迫應(yīng)答機(jī)制研究及關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的篩選[D]. 王利彬.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
碩士論文
[1]甘藍(lán)型油菜抗旱相關(guān)基因的表達(dá)分析[D]. 肖慶生.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2011
本文編號(hào)：3531091
【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：168 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
不同處理下幼苗的表型：圖為和處理下的幼苗
利用轉(zhuǎn)錄組解析油菜苗期響應(yīng)干旱和鹽脅迫的分子機(jī)制25圖2兩個(gè)基因型油菜在干旱脅迫和復(fù)水處理下差異表達(dá)的lncRNAs和mRNAs的數(shù)量Fig.2ThenumbersofdifferentiallyexpressedlncRNAsandmRNAsintwogenotypes(Q2andQinyou8)inresponsetodroughtstressandre-wateringtreatments2.3.3通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qPCR）分析對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證為了驗(yàn)證RNA-seq表達(dá)數(shù)據(jù)的可靠性，我們選擇了在兩個(gè)基因型中差異表達(dá)的9個(gè)lncRNAs進(jìn)行實(shí)時(shí)RT-PCR分析。計(jì)算lncRNAs表達(dá)水平的皮爾遜相關(guān)系數(shù)。如圖3所示，使用RNA-seq檢測(cè)lncRNA表達(dá)水平與使用qRT-PCR檢測(cè)lncRNA表達(dá)水平顯著相關(guān)（R2=0.91519,slope=0.91646）。例如，XLOC_012868的相對(duì)表達(dá)量在Q2中增加，而在Qinyou8中減少，這與RNA-seq結(jié)果一致（附表1）。Real-timePCR結(jié)果驗(yàn)證了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序獲得的表達(dá)模式，表明基于RNA-seq數(shù)據(jù)的lncRNAs表達(dá)譜是可靠的。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2020屆博士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文26圖3使用RT-qPCR驗(yàn)證lncRNA的表達(dá)水平x軸表示通過RT-qPCR測(cè)量的log2（倍數(shù)變化）。y軸表示通過RNA-seq測(cè)量的log2（倍數(shù)變化）。RNA-seq和RT-qPCR檢測(cè)相對(duì)表達(dá)的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.91519。Fig.3ValidationoftheexpressionlevelsofthelncRNAsusingreal-timequantitativepolymerasechainreaction(RT-qPCR)Thex-axisindicatesthelog2(Foldchange)asmeasuredbyRT-qPCR.They-axisindicatesthelog2(Foldchange)asmeasuredbyRNAsequencing(RNA-seq).ThePearsoncorrelationofrelativeexpressionmeasuredbyRNA-seqandRT-qPCRwas0.91519.2.3.4基于lncRNA-mRNA共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)的差異表達(dá)lncRNAs的功能研究為了進(jìn)一步確定差異表達(dá)lncRNAs的作用，我們使用lncRNA-mRNA對(duì)來構(gòu)建共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)。共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析表明，Q2的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)由145個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和5175個(gè)連接組成，Qinyou8的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)由305個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和22327個(gè)連接組成。在Q2中，共有5175個(gè)lncRNA-mRNA對(duì)，包括1481個(gè)mRNAs和145個(gè)lncRNAs。同樣，Qinyou8中有22327個(gè)lncRNA-mRNA對(duì)，包含3200個(gè)mRNAs和305
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用RNA-Seq鑒定甘藍(lán)型油菜葉片干旱脅迫應(yīng)答基因[J]. 盧坤,張琳,曲存民,梁穎,唐章林,李加納. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(04)
[2]Functions and Application of the AP2/ERF Transcription Factor Family in Crop Improvement[J]. Zhao-Shi Xu,Ming Chen,Lian-Cheng Li and You-Zhi Ma~* National Key Facility of Crop Gene Resources and Genetic Improvement(NFCRI),Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding,Ministry of Agriculture,Institute of Crop Science,Chinese Academy of Agriculture Sciences(CAAS),Beijing 100081,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(07)
[3]Field Capacity in Black Soil Region, Northeast China[J]. DUAN Xingwu1, 2, XIE Yun2, LIU Gang2, GAO Xiaofei2, LU Hongmei2 (1. Institute of Natural Science, Yunnan University, Kunming 650091, China; 2. State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology, School of Geography, Beijing Normal University, Beijing 100875, China). Chinese Geographical Science. 2010(05)
[4]Cloning and expression profiles of 15 genes encoding WRKY transcription factor in wheat （Triticum aestivem L.）[J]. Hualing Wu,Zhongfu Ni,Yingyin Yao,Ganggang Guo,Qixin Sun* Department of Plant Genetics&Breeding and State Key Laboratory for Agrobiotechnology,Key Laboratory of Crop Heterosis and Utilization,Ministry of Education,Key Laboratory of Crop Genomics and Genetic Improvement,Ministry of Agriculture/Beijing Key Laboratory of Crop Genetic Improvement,China Agricultural University,Beijing 100094,China. Progress in Natural Science. 2008(06)
博士論文
[1]大豆苗期干旱和高溫脅迫應(yīng)答機(jī)制研究及關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的篩選[D]. 王利彬.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
碩士論文
[1]甘藍(lán)型油菜抗旱相關(guān)基因的表達(dá)分析[D]. 肖慶生.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2011
本文編號(hào)：3531091
本文鏈接：http://sikaile.net/nykjlw/nzwlw/3531091.html
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