NAC（NAM、ATAF和CUC）轉(zhuǎn)錄因子是植物特有的最大的轉(zhuǎn)錄因子家族之一,通過參與植物脅迫信號傳導(dǎo)途徑或調(diào)節(jié)下游靶基因的表達,參與植物對生物脅迫與非生物脅迫的響應(yīng),NAC在小麥尤其是小麥與葉銹菌互作中的報道較少。本研究基于對葉銹菌誘導(dǎo)的小麥RNA-seq數(shù)據(jù)的分析,結(jié)合差異基因表達、GO富集、KEGG分析及BLAST比對,篩選獲得了NAC類轉(zhuǎn)錄因子（Traes₅DL_D1D0CA79E）、bZIP型轉(zhuǎn)錄因子（Traes₂AL₃D7807781）、絲氨酸/蘇氨酸激酶（Traes₂BS₉931EE821）和酪氨酸蛋白激酶（Traes₂BL₇1ED6B5BD）等與抗病相關(guān)的候選基因,qRT-PCR分析發(fā)現(xiàn)這些基因的表達均受小麥葉銹菌的誘導(dǎo),在此基礎(chǔ)上重點研究了一個NAC類轉(zhuǎn)錄因子在小麥與葉銹菌互作過程中的功能、參與的信號途徑及互作靶標的篩選。主要研究結(jié)果如下:1.TaNAC069基因的克隆與特征分析基于篩選到的NAC... 

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【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 小麥抗葉銹病基因的研究
    1.2 轉(zhuǎn)錄因子NAC
        1.2.1 NAC的結(jié)構(gòu)特征
        1.2.2 NAC的分類
        1.2.3 NAC轉(zhuǎn)錄因子參與植物受逆境脅迫的研究
        1.2.4 NAC轉(zhuǎn)錄因子與其他蛋白的互作研究
    1.3 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)在篩選抗逆基因中的應(yīng)用
        1.3.1 RNA-seq技術(shù)對植物研究領(lǐng)域的影響
        1.3.2 以RNA-seq為基礎(chǔ)的多種抗病基因篩選
    1.4 小麥與葉銹菌互作機制的研究
        1.4.1 以RNA-seq為基礎(chǔ)的小麥與葉銹菌互作的研究
        1.4.2 小麥中NAC轉(zhuǎn)錄因子的研究
    1.5 研究目的及意義
2 材料方法
    2.1 材料
        2.1.1 小麥材料
        2.1.2 菌株及載體
        2.1.3 引物
    2.2 方法
        2.2.1 材料處理
        2.2.2 RNA-seq測序及原始數(shù)據(jù)處理、分析
        2.2.3 差異基因分析
        2.2.4 候選抗病相關(guān)基因的篩選及熒光定量PCR驗證
        2.2.5 TaNAC069基因的克隆
        2.2.6 TaNAC069基因序列分析及蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測
        2.2.7 TaNAC069基因表達分析
        2.2.8 TaNAC069基因轉(zhuǎn)錄活性檢測
        2.2.9 TaNAC069基因的瞬時表達分析
        2.2.10 TaNAC069基因的功能驗證
        2.2.11 TaNAC069基因的多抗性分析
        2.2.12 TaNAC069基因的調(diào)控機制研究
        2.2.13 互作靶標的篩選
3 結(jié)果與分析
    3.1 葉銹菌誘導(dǎo)的TcLr19轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
        3.1.1 轉(zhuǎn)錄組測序質(zhì)量檢測和RAW數(shù)據(jù)整理分析
        3.1.2 參考基因組基因功能注釋
        3.1.3 基因比對分析
        3.1.4 差異表達基因的篩選分析
        3.1.5 差異表達基因的Gene Ontology富集分析
        3.1.6 差異表達基因的KEGG富集分析
        3.1.7 候選抗病相關(guān)基因的篩選
    3.2 TaNAC069基因的克隆及分析
        3.2.1 TaNAC069基因的獲得
        3.2.2 TaNAC069基因的序列分析
        3.2.3 TaNAC069基因表達分析
        3.2.4 TaNAC069基因轉(zhuǎn)錄活性檢測及自身互作的驗證
    3.3 TaNAC069基因抗葉銹性的分析
        3.3.1 TaNAC069基因瞬時表達小麥抗銹性的分析
        3.3.2 TaNAC069基因沉默后對葉銹菌的抗性分析
    3.4 TaNAC069基因多抗性分析
    3.5 TaNAC069基因調(diào)控機制研究
        3.5.1 TaNAC069啟動子的克隆及其生物學(xué)分析
        3.5.2 TaNAC069啟動子序列順式作用元件分析
        3.5.3 TaNAC069啟動子活性檢測
        3.5.4 誘餌酵母菌株的構(gòu)建及AbA濃度篩選
        3.5.5 酵母單雜交技術(shù)篩選酵母文庫
        3.5.6 候選轉(zhuǎn)錄因子的特征分析
    3.6 TaNAC069互作靶標的篩選
        3.6.1 Bait載體毒性及自激活性檢測
        3.6.2 酵母雙雜交文庫的篩選及陽性克隆PCR鑒定
        3.6.3 酵母陽性克隆測序分析
        3.6.4 候選互作靶標的特征分析
        3.6.5 候選互作基因eEF1A在葉銹菌誘導(dǎo)下的表達分析
4 討論
    4.1 基于RNA-seq對抗病相關(guān)候選基因的篩選
    4.2 TaNAC069蛋白特征
    4.3 NAC轉(zhuǎn)錄因子的誘導(dǎo)表達分析
    4.4 TaNAC069基因的抗銹性分析
    4.5 TaNAC069基因的調(diào)控機制
5 結(jié)論
參考文獻
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
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致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
[1]大豆E3泛素連接酶基因GmPUB1的克隆及功能研究[J]. 宮宇,毛卓卓,史貴霞,楊中義,喻德躍,黃方.  南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020(05)
[2]小麥與葉銹菌互作過程中TabZIP3的功能研究[J]. 劉娜,孫天杰,陳琰,侯春燕,韓勝芳,王冬梅.  農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報. 2020(02)
[3]基于高通量測序的野生和栽培當歸轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 馮偉萌,劉培,嚴輝,于光,郭增祥,祝蕾,馬俊偉,錢大瑋,段金廒.  中國中藥雜志. 2020(08)
[4]基于轉(zhuǎn)錄組測序?qū)π←溈谷~銹性相關(guān)基因的篩選與分析[J]. 張艷俊,楊毅清,袁心悅,王海燕,劉大群.  河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020(01)
[5]辣椒不同發(fā)育時期果實著色的轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 秦于玲,申龍斌,曹振木.  分子植物育種. 2020(17)
[6]水分脅迫下馬鈴薯萌芽出苗期根系轉(zhuǎn)錄組差異表達分析[J]. 王曉嬌,蒙美蓮,曹春梅,逯春杏,許飛,陳有軍.  東北師大學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(04)
[7]人參種胚不同后熟發(fā)育階段比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析[J]. 冷容,胡彥婷,周艷麗,金桂花,李玲,石勇,楊紅,桂大萍,薛潤光,章成君.  分子植物育種. 2020(17)
[8]Transcriptomic Analysis of Differentially Expressed Genes and Alternative Splicing Events Associated with Crassulacean Acid Metabolism in Orchids[J]. Ying Zhang,Wei Dong,Xinghua Zhao,Aixia Song,Kangwei Guo,Zhongjian Liu,Liangsheng Zhang.  Horticultural Plant Journal. 2019(06)
[9]NaCl脅迫下柳樹的轉(zhuǎn)錄組測序與初步分析[J]. 李佳迪,李子英,叢日春.  分子植物育種. 2020(09)
[10]基于RNA-Seq技術(shù)的乒乓菊轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 周琳,蔡友銘,張永春,楊柳燕,姚建軍,薛建平,葉燕萍,席祖路,于忠正.  分子植物育種. 2020(18)

博士論文
[1]條銹菌重要致病因子PstGSRE1和PstCPK1致病機理研究及利用HIGS技術(shù)創(chuàng)制小麥持久抗條銹病材料[D]. 戚拓.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]小麥TaTGA1和TaNAC29轉(zhuǎn)錄因子克隆及其抗逆功能分析[D]. 徐仲陽.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]小麥TaNAC29和TaNAC2D基因克隆及抗逆功能研究[D]. 黃權(quán)軍.華中科技大學(xué) 2016
[4]水稻NAC轉(zhuǎn)錄因子ONAC131、MNAC1和ONAC095在抗病抗逆中的功能研究[D]. 黃磊.浙江大學(xué) 2015
[5]白羊草NAC轉(zhuǎn)錄因子基因的克隆、表達分析及遺傳轉(zhuǎn)化[D]. 方志紅.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]小麥白粉病抗性相關(guān)NAC轉(zhuǎn)錄因子的克隆及功能驗證[D]. 李若晨.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]擬南芥HECT類泛素蛋白連接酶家族基因表達和功能的初步研究[D]. 邱士優(yōu).福建農(nóng)林大學(xué) 2016
[3]農(nóng)桿菌介導(dǎo)的瞬時表達系統(tǒng)在煙草、丹參、夏枯草中的建立[D]. 梁童瑤.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[4]杜梨對鹽脅迫的轉(zhuǎn)錄響應(yīng)及生理調(diào)控研究[D]. 韓金龍.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]南荻抗逆相關(guān)NAC轉(zhuǎn)錄因子的克隆及功能鑒定[D]. 吉璐.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[6]辣椒轉(zhuǎn)錄因子CaNAC72的克隆及其功能鑒定[D]. 林菁.福建農(nóng)林大學(xué) 2012
[7]小麥抗條銹病相關(guān)NAC轉(zhuǎn)錄因子基因的克隆及特征分析[D]. 夏寧.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010



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