發(fā)布時間：2020-04-24 22:20

【摘要】：干旱會造成植物萎蔫,光合作用減弱,嚴重影響農(nóng)作物的產(chǎn)量。有研究表明干旱導(dǎo)致的農(nóng)作物減產(chǎn)已超過其他因素造成減產(chǎn)的總和。干旱已成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重大問題。因此如何提升植物的抗旱能力成為了我們急需解決的問題之一,而從基因角度對植物抗旱的研究也成為了我們解決該問題的重要手段。lncRNA(long-noncoding RNA)是生物體內(nèi)一種長度大于等于200 nt的非編碼RNA,有著重要的作用。在擬南芥、三角葉揚、香蕉抗旱性研究中發(fā)現(xiàn),lncRNA與干旱脅迫有關(guān),本文嘗試闡明蘋果lncRNA在抗旱脅迫中的作用,為抗旱性研究提供新的思路。本研究以不同干旱條件下的平邑甜茶為試驗材料,通過高通量測序發(fā)現(xiàn)潛在的lncRNA,并利用生物信息學(xué)的方法分析不同組織、不同干旱處理下lncRNA的差異表達及可能的靶標和生物學(xué)功能;挑選表達差異大的lncRNA進行實時熒光定量PCR驗證;對驗證的lncRNA進行過表達及轉(zhuǎn)基因研究;在此基礎(chǔ)上,對轉(zhuǎn)基因擬南芥進行抗旱性生理指標測定,進一步確定lncRNA的功能。取得的主要研究結(jié)果如下:(1)在不同干旱條件下的平邑甜茶測序的基礎(chǔ)上,通過生物信息學(xué)的方法分析共得到了17280條lncRNA。對這些lncRNA表達特點進行分析,發(fā)現(xiàn)有61.9%的lncRNA小于等于300 bp,并且不同組織、不同干旱條件都有特異表達的lncRNA。同時,通過網(wǎng)站預(yù)測得到了7個與miRNA有相互作用的lncRNA。(2)在測序得到的lncRNA中挑選差異大(P值0.01),表達量高(FPKM500)的14個lncRNA進行RT-PCR驗證,結(jié)果顯示與測序結(jié)果一致;對這14個lncRNA進行靶標預(yù)測和靶標生物學(xué)功能預(yù)測,結(jié)果顯示其靶標可能與葉綠素的形成、脂多糖的形成、金屬內(nèi)肽酶的活性、原花色素的形成、蔗糖淀粉的代謝、蛋白激酶的活性有關(guān)。這些物質(zhì)都可能參與響應(yīng)干旱脅迫。(3)通過對這14個lncRNA進行過表達研究其功能,結(jié)果有6個lncRNA不能擴增出目的條帶。將剩余9個lncRNA插入到植物表達載體pART27中,成功構(gòu)建了lncRNA過表達載體。用農(nóng)桿菌通過蘸花法侵染擬南芥的花序,得到了TCONS_00008531、TCONS_00052948的轉(zhuǎn)基因擬南芥。(4)通過對脯氨酸含量、植物組織相對含水量、丙二醛含量和葉綠素含量的抗旱性生理生化指標的測定,檢測TCONS_00008531、TCONS_00052948的轉(zhuǎn)基因擬南芥的抗旱性。結(jié)果顯示轉(zhuǎn)基因擬南芥在干旱處理下均較野生型長勢良好;干旱處理10d后,轉(zhuǎn)基因擬南芥的游離脯氨酸含量、植物組織含水量和葉綠素含量均較野生型高,而丙二醛含量則低于野生型。表明TCONS_00008531、TCONS_00052948能夠在一定程度上影響擬南芥的耐旱性。
【圖文】：

干旱脅迫下蘋果 lncRNA 的表達分析及功能研究每千個轉(zhuǎn)錄子測序堿基中所包含的測序片段數(shù)。本試驗采用 FP值。對篩選得到的 lncRNA 進行表達量分析，發(fā)現(xiàn)只有少部分0<FPKM<0.1），其中最大的 FPKM 值是 157027（表 2-3）。表 2-2 蘋果 lncRNA 各長度區(qū)間的分布Table 2-2 Length distribution of lncRNAs in Malus pumila Millngth<=300 300-400 400-500 500-600 600-700 700-800 800-900 90r 1467 392 164 100 64 24 26 1461.90% 16.54% 6.92% 4.22% 2.70% 1.01% 1.10% 0.5

下表達有差異的 lncRNA方法的分析，，共得到了 1414 個有差異個組織中有差異，257 個在 2 個組織中中有差異表達的 lncRNA 最多，而在韌表 3-2 表達有差異的 lncRNA 數(shù)目Table 3-2 The number of differential expression葉片 韌皮部 355 211 418 155 773 366
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S661.1;S423

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

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本文編號：2639448