【摘要】：干旱會(huì)造成植物萎蔫,光合作用減弱,嚴(yán)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(guò)其他因素造成減產(chǎn)的總和。干旱已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重大問(wèn)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(wèn)題之一,而從基因角度對(duì)植物抗旱的研究也成為了我們解決該問(wèn)題的重要手段。lncRNA(long-noncoding RNA)是生物體內(nèi)一種長(zhǎng)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(yáng)、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(yàn)材料,通過(guò)高通量測(cè)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(dá)及可能的靶標(biāo)和生物學(xué)功能;挑選表達(dá)差異大的lncRNA進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR驗(yàn)證;對(duì)驗(yàn)證的lncRNA進(jìn)行過(guò)表達(dá)及轉(zhuǎn)基因研究;在此基礎(chǔ)上,對(duì)轉(zhuǎn)基因擬南芥進(jìn)行抗旱性生理指標(biāo)測(cè)定,進(jìn)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(cè)序的基礎(chǔ)上,通過(guò)生物信息學(xué)的方法分析共得到了17280條lncRNA。對(duì)這些lncRNA表達(dá)特點(diǎn)進(jìn)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(dá)的lncRNA。同時(shí),通過(guò)網(wǎng)站預(yù)測(cè)得到了7個(gè)與miRNA有相互作用的lncRNA。(2)在測(cè)序得到的lncRNA中挑選差異大(P值0.01),表達(dá)量高(FPKM500)的14個(gè)lncRNA進(jìn)行RT-PCR驗(yàn)證,結(jié)果顯示與測(cè)序結(jié)果一致;對(duì)這14個(gè)lncRNA進(jìn)行靶標(biāo)預(yù)測(cè)和靶標(biāo)生物學(xué)功能預(yù)測(cè),結(jié)果顯示其靶標(biāo)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(guò)對(duì)這14個(gè)lncRNA進(jìn)行過(guò)表達(dá)研究其功能,結(jié)果有6個(gè)lncRNA不能擴(kuò)增出目的條帶。將剩余9個(gè)lncRNA插入到植物表達(dá)載體pART27中,成功構(gòu)建了lncRNA過(guò)表達(dá)載體。用農(nóng)桿菌通過(guò)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(guò)對(duì)脯氨酸含量、植物組織相對(duì)含水量、丙二醛含量和葉綠素含量的抗旱性生理生化指標(biāo)的測(cè)定,檢測(cè)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(zhǎng)勢(shì)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(dá)分析及功能研究每千個(gè)轉(zhuǎn)錄子測(cè)序堿基中所包含的測(cè)序片段數(shù)。本試驗(yàn)采用 FP值。對(duì)篩選得到的 lncRNA 進(jìn)行表達(dá)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(zhǎng)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(dá)有差異的 lncRNA方法的分析，，共得到了 1414 個(gè)有差異個(gè)組織中有差異，257 個(gè)在 2 個(gè)組織中中有差異表達(dá)的 lncRNA 最多，而在韌表 3-2 表達(dá)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S661.1;S423

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 楊峰;易凡;曹慧青;梁子才;杜權(quán);;長(zhǎng)鏈非編碼RNA研究進(jìn)展[J];遺傳;2014年05期

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本文編號(hào)：2639448