天然甘藍型油菜中祖先基因組的基因表達與互作研究
發(fā)布時間：2021-11-18 15:04
異源多倍化是植物物種形成與進化的普遍現(xiàn)象,常常伴隨著祖先基因組的遺傳、表觀遺傳及基因表達的變動。但天然異源多倍體形成的歷史悠久,難以找尋其確切的親本基因型。通過特定的雜交途徑是一個天然異源多倍體的祖先種得以重現(xiàn),將為研究祖先基因組的行為及互作提供獨特的材料與視角。他人通過遠緣雜交誘導(dǎo)天然甘藍型油菜（Brasssica napus L.,AnAnCnCn,2n=38）中C亞基因組染色體的特異丟失,而創(chuàng)建了具有A基因組全部染色體的白菜祖先種（B.rapa L.,AnAn,2n=20）;將分離出的白菜祖先種與甘藍型油菜親本連續(xù)回交,培育出附加Cn基因組單條染色體的全套白菜-甘藍單體附加系(B.rapa-oleracea monosomic alien additional lines,2n=21,AnAn+1Cn1-9)。本研究通過高通量測序技術(shù),對A基因組從甘藍型油菜中剝離...
【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)】：131 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
不穩(wěn)定的種間雜交單親染色體消除機制（左）、穩(wěn)定的種間雜交胚胎形成（右）
天然甘藍型油菜中祖先基因組的基因表達與互作研究13圖1.2加性表達和非加性表達示意圖。白色和藍色分別代表A、B基因，圓圈的大小代表表達值的大校圖片來源于Yooetal2014。Fig.2.Schematicdiagramofadditiveandnon-additiveexpression.WhiteandbluerepresentgenesAandB,andthesizeofthecirclerepresentstheexpressionvalue.FromYooetal2014.研究者認為這些表達模式的變化是決定異源多倍體形成和進化過程中細胞分化的關(guān)鍵因素（Yooetal2014）。植物的異源多倍化過程通常產(chǎn)生大量的多拷貝基因，這些基因的表達及其功能的變化即決定著細胞的分化甚至個體的進化方向（Yooetal2014）。研究過程中，可通過直接比較兩個親本與異源多倍體之間的轉(zhuǎn)錄本的表達貢獻，發(fā)現(xiàn)其中同源基因?qū)Φ牟痪鹊乇磉_現(xiàn)象，同時揭示同源表達偏差在組織之間的變化通常與其親本之間不均等的基因表達貢獻相關(guān)
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2019屆博士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文26BY1）進行基因差異表達分析，發(fā)現(xiàn)差異基因數(shù)目分別為15614個（47.3%）、11642個（36.9%）、13574個（42.7%）和6218個（19.3%）（表2.1）。剝離白菜RBRZS11與對應(yīng)的四個天然白菜/白菜型油菜相比，依次有14184個（43.8%）、10366個（33.7%）、13034個（43.9%）和3142個（10.0%）差異表達基因（表2.2）。綜上，所有比較組合中，甘藍型油菜An亞基因組、剝離白菜RBRZS11和BY1的差異表達基因都為最少，表明甘藍型油菜和RBRZS11與BY1的親緣關(guān)系較近。圖2.1甘藍型油菜ZS11的異源/去異源多倍化示意圖。Fig.2.1.Schematicdiagramofallogenic/deallogenicpolyploidyofBrassicanapusZS11.為了研究甘藍型油菜的An亞基因組在分離前后，其Cn亞基因組對其表達的影響，首先鑒別出了白菜與甘藍基因組間的25699個同源基因?qū)�，基于此將四個天然白菜/白菜型油菜和三個天然甘藍品種分別成對組合進行基因差異表達分析，共十二個組合（表2.3）。找出所有組合間的共差異表達基因，一共973個，其中A亞基因組相對C亞基因組共上調(diào)表達基因455個，共下調(diào)表達基因518個（表2.3）。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國雜交秈稻DNA甲基化多樣性與遺傳穩(wěn)定性[J]. 彭海,江光懷,張靜,章偉雄,翟文學(xué). 中國科學(xué):生命科學(xué). 2014(01)
[2]人工異源六倍體小麥中甲基化差異的MSAP分析[J]. 聶利紅,王延召,孫其信,房衛(wèi)平,謝德意. 華北農(nóng)學(xué)報. 2012(02)
[3]蕓薹屬植物比較基因組學(xué)研究進展[J]. 李媛媛,傅廷棟,馬朝芝. 植物學(xué)通報. 2007(02)
[4]植物著絲粒結(jié)構(gòu)和功能的研究進展[J]. 佘朝文,宋運淳. 遺傳. 2006(12)
[5]植物異源多倍體進化中基因表達的變化[J]. 莊勇,陳龍正,楊寅桂,婁群峰,陳勁楓. 植物學(xué)通報. 2006(02)
[6]埃塞俄比亞芥與白菜型油菜間六倍體雜種的獲得及其生物學(xué)特性研究[J]. 栗茂騰,張椿雨,李宗蕓,孟金陵. 作物學(xué)報. 2005(12)
[7]植物多倍體研究進展[J]. 代西梅,黃群策. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2005(01)
[8]甘藍型油菜與芥菜型油菜種間雜交研究[J]. 劉忠松,官春云,李木旬,陳社員,王國槐. 中國油料作物學(xué)報. 2001(02)
[9]油菜與菘藍和薺菜屬間雜交新品系比較試驗[J]. 趙合句,黃永菊,王玉葉. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 1995(01)
[10]培育刺玫月季新品種的初步研究（Ⅰ）——月季遠緣雜交不親和性與不育性的探討[J]. 馬燕,陳俊愉. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 1990(03)
博士論文
[1]天然異源四倍體甘藍型油菜中亞基因組的分離及互作[D]. 朱斌.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]全套甘藍型油菜—菘藍單體異附加系及新型CMS的創(chuàng)建[D]. 康雷.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]甘藍型油菜—諸葛菜附加系和代換系的建立及細胞遺傳學(xué)[D]. 丁力.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]藥用植物菘藍與蕓薹族栽培種的族間雜種合成及遺傳分析[D]. 涂玉琴.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[5]甘藍型油菜與Lesquerella fendleri及菘藍族間雜種的遺傳研究[D]. 杜雪竹.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號：3503120
【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)】：131 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
不穩(wěn)定的種間雜交單親染色體消除機制（左）、穩(wěn)定的種間雜交胚胎形成（右）
天然甘藍型油菜中祖先基因組的基因表達與互作研究13圖1.2加性表達和非加性表達示意圖。白色和藍色分別代表A、B基因，圓圈的大小代表表達值的大校圖片來源于Yooetal2014。Fig.2.Schematicdiagramofadditiveandnon-additiveexpression.WhiteandbluerepresentgenesAandB,andthesizeofthecirclerepresentstheexpressionvalue.FromYooetal2014.研究者認為這些表達模式的變化是決定異源多倍體形成和進化過程中細胞分化的關(guān)鍵因素（Yooetal2014）。植物的異源多倍化過程通常產(chǎn)生大量的多拷貝基因，這些基因的表達及其功能的變化即決定著細胞的分化甚至個體的進化方向（Yooetal2014）。研究過程中，可通過直接比較兩個親本與異源多倍體之間的轉(zhuǎn)錄本的表達貢獻，發(fā)現(xiàn)其中同源基因?qū)Φ牟痪鹊乇磉_現(xiàn)象，同時揭示同源表達偏差在組織之間的變化通常與其親本之間不均等的基因表達貢獻相關(guān)
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2019屆博士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文26BY1）進行基因差異表達分析，發(fā)現(xiàn)差異基因數(shù)目分別為15614個（47.3%）、11642個（36.9%）、13574個（42.7%）和6218個（19.3%）（表2.1）。剝離白菜RBRZS11與對應(yīng)的四個天然白菜/白菜型油菜相比，依次有14184個（43.8%）、10366個（33.7%）、13034個（43.9%）和3142個（10.0%）差異表達基因（表2.2）。綜上，所有比較組合中，甘藍型油菜An亞基因組、剝離白菜RBRZS11和BY1的差異表達基因都為最少，表明甘藍型油菜和RBRZS11與BY1的親緣關(guān)系較近。圖2.1甘藍型油菜ZS11的異源/去異源多倍化示意圖。Fig.2.1.Schematicdiagramofallogenic/deallogenicpolyploidyofBrassicanapusZS11.為了研究甘藍型油菜的An亞基因組在分離前后，其Cn亞基因組對其表達的影響，首先鑒別出了白菜與甘藍基因組間的25699個同源基因?qū)�，基于此將四個天然白菜/白菜型油菜和三個天然甘藍品種分別成對組合進行基因差異表達分析，共十二個組合（表2.3）。找出所有組合間的共差異表達基因，一共973個，其中A亞基因組相對C亞基因組共上調(diào)表達基因455個，共下調(diào)表達基因518個（表2.3）。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國雜交秈稻DNA甲基化多樣性與遺傳穩(wěn)定性[J]. 彭海,江光懷,張靜,章偉雄,翟文學(xué). 中國科學(xué):生命科學(xué). 2014(01)
[2]人工異源六倍體小麥中甲基化差異的MSAP分析[J]. 聶利紅,王延召,孫其信,房衛(wèi)平,謝德意. 華北農(nóng)學(xué)報. 2012(02)
[3]蕓薹屬植物比較基因組學(xué)研究進展[J]. 李媛媛,傅廷棟,馬朝芝. 植物學(xué)通報. 2007(02)
[4]植物著絲粒結(jié)構(gòu)和功能的研究進展[J]. 佘朝文,宋運淳. 遺傳. 2006(12)
[5]植物異源多倍體進化中基因表達的變化[J]. 莊勇,陳龍正,楊寅桂,婁群峰,陳勁楓. 植物學(xué)通報. 2006(02)
[6]埃塞俄比亞芥與白菜型油菜間六倍體雜種的獲得及其生物學(xué)特性研究[J]. 栗茂騰,張椿雨,李宗蕓,孟金陵. 作物學(xué)報. 2005(12)
[7]植物多倍體研究進展[J]. 代西梅,黃群策. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2005(01)
[8]甘藍型油菜與芥菜型油菜種間雜交研究[J]. 劉忠松,官春云,李木旬,陳社員,王國槐. 中國油料作物學(xué)報. 2001(02)
[9]油菜與菘藍和薺菜屬間雜交新品系比較試驗[J]. 趙合句,黃永菊,王玉葉. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 1995(01)
[10]培育刺玫月季新品種的初步研究（Ⅰ）——月季遠緣雜交不親和性與不育性的探討[J]. 馬燕,陳俊愉. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 1990(03)
博士論文
[1]天然異源四倍體甘藍型油菜中亞基因組的分離及互作[D]. 朱斌.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]全套甘藍型油菜—菘藍單體異附加系及新型CMS的創(chuàng)建[D]. 康雷.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]甘藍型油菜—諸葛菜附加系和代換系的建立及細胞遺傳學(xué)[D]. 丁力.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]藥用植物菘藍與蕓薹族栽培種的族間雜種合成及遺傳分析[D]. 涂玉琴.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[5]甘藍型油菜與Lesquerella fendleri及菘藍族間雜種的遺傳研究[D]. 杜雪竹.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號：3503120
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