小麥穗發(fā)育時(shí)期轉(zhuǎn)錄組測序及差異表達(dá)基因的分析
發(fā)布時(shí)間:2022-07-03 19:02
小麥(Triticum aestivum L.)是世界上最重要的糧食作物之一。不斷選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗和廣適的小麥新品種是廣大育種者的共同目標(biāo)。小麥穗部性狀與產(chǎn)量有直接關(guān)系,而穗部性狀一般是由多基因控制且在小麥穗發(fā)育的不同時(shí)期中發(fā)揮不同的作用。當(dāng)前,小麥幼穗發(fā)育相關(guān)基因的研究報(bào)道相對(duì)較少,阻礙了對(duì)深入了解小麥穗部性的發(fā)育調(diào)控以及相關(guān)基因的分子標(biāo)記輔助選擇育種應(yīng)用。因此,篩選并鑒定與小麥穗部性狀發(fā)育有關(guān)的基因是極其必要的。本研究以三個(gè)具有不同穗部性狀特征的普通六倍體小麥為供試材料,利用轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)技術(shù),分別對(duì)三個(gè)材料小花分化期的幼穗、葉子以及灌漿期的種子進(jìn)行測序分析,篩選穗部特異性表達(dá)基因,并通過RT-qPCR進(jìn)一步驗(yàn)證。本研究主要結(jié)果如下:(1)利用Illumina高通量第二代測序技術(shù),分別對(duì)多小穗材料10-A、寡小穗材料BE89和小麥品種川農(nóng)16小花分化期的葉片、幼穗以及灌漿期的種子等共八份材料進(jìn)行了測序分析。每個(gè)樣本的堿基識(shí)別正確率均在99%以上,通過與參考基因組的比對(duì),從10-A小花分化期的葉子、幼穗和灌漿期的種子分別獲得51610490、52559616和525...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 小麥穗部性狀與產(chǎn)量的關(guān)系
1.1.1 小麥幼穗的發(fā)育
1.1.2 生態(tài)條件對(duì)小麥幼穗發(fā)育的影響
1.1.3 穗部性狀與產(chǎn)量的關(guān)系
1.1.4 小麥穗部性狀的定位研究進(jìn)展
1.2 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)應(yīng)用研究進(jìn)展
1.2.1 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)技術(shù)
1.2.3 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-Seq)技術(shù)在作物研究中的應(yīng)用
1.2.4 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-Seq)技術(shù)在小麥研究中的應(yīng)用
1.3 本研究的目的和意義
2 材料與方法
2.1 供試材料
2.1.1 轉(zhuǎn)錄組測序材料
2.1.2 RT-qPCR實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-Seq)分析
2.2.2 GO功能富集分析與KEGG代謝途徑富集分析
2.2.3 穗特異性表達(dá)基因選取
2.2.4 RT-qPCR驗(yàn)證
3 結(jié)果與分析
3.1 轉(zhuǎn)錄組分析
3.1.1 測序質(zhì)量參數(shù)
3.1.2 測序數(shù)據(jù)評(píng)估統(tǒng)計(jì)
3.1.3 主成分分析
3.2 轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)分析
3.2.1 差異表達(dá)基因分析
3.2.2 差異上調(diào)表達(dá)基因
3.2.3 差異上調(diào)表達(dá)基因的GO功能富集分析
3.2.4 差異上調(diào)表達(dá)基因的KEGG代謝途徑富集分析
3.2.5 差異下調(diào)表達(dá)基因
3.2.6 差異下調(diào)表達(dá)基因的GO功能富集分析
3.2.7 差異下調(diào)表達(dá)基因的KEGG代謝途徑富集分析
3.3 穗特異性表達(dá)基因的實(shí)時(shí)熒光定量PCR驗(yàn)證
3.3.1 穗特異性表達(dá)基因的注釋信息
3.3.2 穗特異表達(dá)基因的RT-qPCR驗(yàn)證
3.3.3 TaPAP27與AtPAP27基因生物信息學(xué)分析
3.3.4 TaOSH15與OSH15基因生物信息學(xué)分析
4 討論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Gene and protein expression profiling analysis of young spike development in large spike wheat germplasms[J]. CHEN Dan,ZHANG Jin-peng,LIU Wei-hua,WU Xiao-yang,YANG Xin-ming,LI Xiu-quan,LU Yu-qing,LI Li-hui. Journal of Integrative Agriculture. 2016(04)
[2]水稻穎花開放前漿片轉(zhuǎn)錄組變化[J]. 付永琦,向妙蓮,蔣海燕,何永明,曾曉春. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(06)
[3]淺談小麥經(jīng)濟(jì)價(jià)值及栽培特性[J]. 李愛華,張軍,張春燕. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2014(10)
[4]小麥芒的研究[J]. 巴青松,傅兆麟,白凡杰. 淮北煤炭師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[5]小麥產(chǎn)量性狀的QTL分析[J]. 周淼平,任麗娟,張旭,余桂紅,馬鴻翔,陸維忠. 麥類作物學(xué)報(bào). 2006(04)
[6]我國小麥品種改良趨勢與糧食安全[J]. 肖世和. 科技導(dǎo)報(bào). 2006(04)
[7]小麥新品種川農(nóng)16的分子鑒定[J]. 李偉,鄭有良,魏育明,顏澤洪,蘭秀錦. 麥類作物學(xué)報(bào). 2004(01)
[8]黔西北山區(qū)小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素及高產(chǎn)育種途徑研究[J]. 唐映軍. 種子. 2003(01)
[9]小麥新品種川農(nóng)16農(nóng)藝性狀分析[J]. 鄭有良,蘭秀錦,魏育明,周永紅,劉登才,楊俊良,顏濟(jì). 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(03)
[10]小麥芒和旗葉葉綠體結(jié)構(gòu)及低溫?zé)晒獍l(fā)射光譜的比較研究[J]. 李寒冰,胡玉熹,白克智,匡廷云,周馥,林金星. 電子顯微學(xué)報(bào). 2002(02)
博士論文
[1]小麥高密度遺傳圖譜的構(gòu)建和產(chǎn)量相關(guān)性狀的QTL分析[D]. 高明剛.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]小麥穗粒數(shù)及相關(guān)性狀的QTL分析[D]. 王瑾.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[3]普通小麥品質(zhì)性狀遺傳與QTL分析[D]. 張立平.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2003
[4]小麥產(chǎn)量性狀QTL的分子標(biāo)記定位[D]. 李斯深.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]小麥穗發(fā)育相關(guān)基因TaSPL20的生物學(xué)功能分析[D]. 徐偉娜.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
[2]楊樹潰瘍病發(fā)生的水分生理效應(yīng)及轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 劉文鑫.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]小麥芒長近等基因系的遺傳分析與轉(zhuǎn)錄組研究[D]. 高亞男.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[4]小麥近等基因系白粉病抗性反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 張雪瑩.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]萊茵衣藻富硒生物學(xué)特性及其轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究[D]. 程雪薇.深圳大學(xué) 2015
[6]小麥轉(zhuǎn)錄抑制因子TaASP1基因的克隆和表達(dá)分析[D]. 盛玉珍.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[7]利用轉(zhuǎn)錄組測序分析大豆矮小突變體中差異表達(dá)基因[D]. 張峰.石河子大學(xué) 2014
[8]優(yōu)質(zhì)麥籽發(fā)育轉(zhuǎn)錄組構(gòu)建及品質(zhì)相關(guān)基因的挖掘[D]. 謝瑩.鄭州大學(xué) 2014
[9]小麥抗赤霉病近等基因系的轉(zhuǎn)錄組分析及抗病相關(guān)基因的克隆[D]. 楊在東.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[10]小麥穗部發(fā)育基因SDA1的遺傳分析與基因定位[D]. 宋全昊.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3655473
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 小麥穗部性狀與產(chǎn)量的關(guān)系
1.1.1 小麥幼穗的發(fā)育
1.1.2 生態(tài)條件對(duì)小麥幼穗發(fā)育的影響
1.1.3 穗部性狀與產(chǎn)量的關(guān)系
1.1.4 小麥穗部性狀的定位研究進(jìn)展
1.2 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)應(yīng)用研究進(jìn)展
1.2.1 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)技術(shù)
1.2.3 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-Seq)技術(shù)在作物研究中的應(yīng)用
1.2.4 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-Seq)技術(shù)在小麥研究中的應(yīng)用
1.3 本研究的目的和意義
2 材料與方法
2.1 供試材料
2.1.1 轉(zhuǎn)錄組測序材料
2.1.2 RT-qPCR實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-Seq)分析
2.2.2 GO功能富集分析與KEGG代謝途徑富集分析
2.2.3 穗特異性表達(dá)基因選取
2.2.4 RT-qPCR驗(yàn)證
3 結(jié)果與分析
3.1 轉(zhuǎn)錄組分析
3.1.1 測序質(zhì)量參數(shù)
3.1.2 測序數(shù)據(jù)評(píng)估統(tǒng)計(jì)
3.1.3 主成分分析
3.2 轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)分析
3.2.1 差異表達(dá)基因分析
3.2.2 差異上調(diào)表達(dá)基因
3.2.3 差異上調(diào)表達(dá)基因的GO功能富集分析
3.2.4 差異上調(diào)表達(dá)基因的KEGG代謝途徑富集分析
3.2.5 差異下調(diào)表達(dá)基因
3.2.6 差異下調(diào)表達(dá)基因的GO功能富集分析
3.2.7 差異下調(diào)表達(dá)基因的KEGG代謝途徑富集分析
3.3 穗特異性表達(dá)基因的實(shí)時(shí)熒光定量PCR驗(yàn)證
3.3.1 穗特異性表達(dá)基因的注釋信息
3.3.2 穗特異表達(dá)基因的RT-qPCR驗(yàn)證
3.3.3 TaPAP27與AtPAP27基因生物信息學(xué)分析
3.3.4 TaOSH15與OSH15基因生物信息學(xué)分析
4 討論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Gene and protein expression profiling analysis of young spike development in large spike wheat germplasms[J]. CHEN Dan,ZHANG Jin-peng,LIU Wei-hua,WU Xiao-yang,YANG Xin-ming,LI Xiu-quan,LU Yu-qing,LI Li-hui. Journal of Integrative Agriculture. 2016(04)
[2]水稻穎花開放前漿片轉(zhuǎn)錄組變化[J]. 付永琦,向妙蓮,蔣海燕,何永明,曾曉春. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(06)
[3]淺談小麥經(jīng)濟(jì)價(jià)值及栽培特性[J]. 李愛華,張軍,張春燕. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2014(10)
[4]小麥芒的研究[J]. 巴青松,傅兆麟,白凡杰. 淮北煤炭師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[5]小麥產(chǎn)量性狀的QTL分析[J]. 周淼平,任麗娟,張旭,余桂紅,馬鴻翔,陸維忠. 麥類作物學(xué)報(bào). 2006(04)
[6]我國小麥品種改良趨勢與糧食安全[J]. 肖世和. 科技導(dǎo)報(bào). 2006(04)
[7]小麥新品種川農(nóng)16的分子鑒定[J]. 李偉,鄭有良,魏育明,顏澤洪,蘭秀錦. 麥類作物學(xué)報(bào). 2004(01)
[8]黔西北山區(qū)小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素及高產(chǎn)育種途徑研究[J]. 唐映軍. 種子. 2003(01)
[9]小麥新品種川農(nóng)16農(nóng)藝性狀分析[J]. 鄭有良,蘭秀錦,魏育明,周永紅,劉登才,楊俊良,顏濟(jì). 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(03)
[10]小麥芒和旗葉葉綠體結(jié)構(gòu)及低溫?zé)晒獍l(fā)射光譜的比較研究[J]. 李寒冰,胡玉熹,白克智,匡廷云,周馥,林金星. 電子顯微學(xué)報(bào). 2002(02)
博士論文
[1]小麥高密度遺傳圖譜的構(gòu)建和產(chǎn)量相關(guān)性狀的QTL分析[D]. 高明剛.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]小麥穗粒數(shù)及相關(guān)性狀的QTL分析[D]. 王瑾.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[3]普通小麥品質(zhì)性狀遺傳與QTL分析[D]. 張立平.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2003
[4]小麥產(chǎn)量性狀QTL的分子標(biāo)記定位[D]. 李斯深.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]小麥穗發(fā)育相關(guān)基因TaSPL20的生物學(xué)功能分析[D]. 徐偉娜.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
[2]楊樹潰瘍病發(fā)生的水分生理效應(yīng)及轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 劉文鑫.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]小麥芒長近等基因系的遺傳分析與轉(zhuǎn)錄組研究[D]. 高亞男.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[4]小麥近等基因系白粉病抗性反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 張雪瑩.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]萊茵衣藻富硒生物學(xué)特性及其轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究[D]. 程雪薇.深圳大學(xué) 2015
[6]小麥轉(zhuǎn)錄抑制因子TaASP1基因的克隆和表達(dá)分析[D]. 盛玉珍.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[7]利用轉(zhuǎn)錄組測序分析大豆矮小突變體中差異表達(dá)基因[D]. 張峰.石河子大學(xué) 2014
[8]優(yōu)質(zhì)麥籽發(fā)育轉(zhuǎn)錄組構(gòu)建及品質(zhì)相關(guān)基因的挖掘[D]. 謝瑩.鄭州大學(xué) 2014
[9]小麥抗赤霉病近等基因系的轉(zhuǎn)錄組分析及抗病相關(guān)基因的克隆[D]. 楊在東.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[10]小麥穗部發(fā)育基因SDA1的遺傳分析與基因定位[D]. 宋全昊.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3655473
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