棉花是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物,其中棉纖維是主要的紡織原料,棉籽也是一種重要的油料來源。由于棉花的生長發(fā)育和產(chǎn)量受到水分脅迫的嚴(yán)重影響,因此闡明棉花應(yīng)答水分脅迫機(jī)制對于培育抗逆性強(qiáng)的棉花新品種有重要意義。本文采用基因芯片和小RNA測序?qū)﹃懙孛藓蛠喼廾匏置{迫下不同器官的轉(zhuǎn)錄組和小RNA進(jìn)行研究,以期推動棉花應(yīng)答水分脅迫機(jī)制的研究,同時(shí)為棉花抗逆品種的改良提供候選基因。陸地棉是棉花四大栽培種之一,種植面積達(dá)90%以上。本文采用Affymetrix公司生產(chǎn)的Cotton Genome Array對陸地棉TM-1進(jìn)行表達(dá)譜分析,實(shí)驗(yàn)材料選取苗期100mM NaCl處理3h后的根系。通過芯片數(shù)據(jù)分析,共檢測到1503個(gè)上調(diào)探針組和1490個(gè)下調(diào)探針組。同時(shí)采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR驗(yàn)證了42個(gè)相關(guān)基因。為了研究其中包含的生物學(xué)過程,對這些變化的基因進(jìn)行了GO富集分析、MapMan分析以及比較基因組學(xué)分析。GO分析結(jié)果表明,一些重要的生物學(xué)過程明顯富集,如響應(yīng)水分脅迫的生物學(xué)過程、激素代謝途徑、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑等。此外,一些參與非生物脅迫和生物脅迫的重要基因家族如WRKY、ERF、JAZ家族表達(dá)都發(fā)生變化,其... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

小RNA樣本實(shí)驗(yàn)方法(引自華大分析報(bào)告）

lOOmM, 150mM和200mM)進(jìn)行生理實(shí)驗(yàn)，同時(shí)測量了不同處理?xiàng)l件下棉花幼苗的相對電導(dǎo)率。如圖2-1所示，隨著鹽濃度的增大和處理時(shí)間的延長，葉片的相對電導(dǎo)率呈上升趨勢。處理3 h時(shí)，鹽脅迫下相對電導(dǎo)率相比對照沒有明顯變化。處理6 h時(shí)，3個(gè)鹽濃度的相對電導(dǎo)率都明顯上升。處理12 h后，200 mM鹽濃度的葉片的相對電導(dǎo)率略有下降，這表明葉片己有輕微損傷。從這些數(shù)據(jù)可以看出，即使是低濃度（lOOmM)的鹽脅迫處理?

如圖2-2 所示，Dm58679 (與 ZAT10 同源)，DT468555 (與 AtMPK3 同源)，AI055500 (與 RD26 同源）的相對表達(dá)量都明顯上調(diào)，同時(shí)在3 h處理后達(dá)到頂峰。通過相對電導(dǎo)率的變化和標(biāo)記基因的表達(dá)變化，最終確定用100 mM處理3 h的根部材料，來進(jìn)行芯片表達(dá)譜實(shí)驗(yàn)。200 ON7MS79 (ZATtfti SO AKJ55S00 !RD26) 30' 01?6?555 (AtMf*K3(丄 SSftU y. I .,,160 _ 40* ^ ' >.25 ,I' ? ■ -f 沾‘ ■ i w _ ■丨 L J J』Li I i I l I,I h 3 fi 6 H 24 h 1 h 3 h ? h 24 H 1 h % H 6 h 24 h圖2-2陸地棉根部鹽脅迫處理標(biāo)記基因的表達(dá)模式Figure 2-2 The expression pattern of selected marker genes in roots of upland cotton responding to NaCltreatment.2.3.2芯片質(zhì)量控制與差異表達(dá)分析對原始數(shù)據(jù)歸一化后，首先從整體上觀察3個(gè)生物學(xué)重復(fù)之間的相關(guān)性和處理是否有效。通過兩兩比較做了一張散點(diǎn)圖

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