大白菜春化種子轉(zhuǎn)錄組和DNA甲基化分析
發(fā)布時(shí)間:2018-06-22 14:38
本文選題:大白菜 + 春化作用; 參考:《沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:開花是植物從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段過渡到生殖生長(zhǎng)階段這個(gè)蛻變過程的重要標(biāo)志,春化作用是影響植物開花的主導(dǎo)因素之一。植物春化主要包括兩種類型,即綠體感知春化型和種子感知春化型,大白菜是典型的種子春化型蔬菜作物。本實(shí)驗(yàn)以大白菜DH系'FT'種子為試材,設(shè)置春化處理組(Ver)與非春化處理組(Nor),利用第二代測(cè)序平臺(tái)(Illumina)分別對(duì)以上處理材料的轉(zhuǎn)錄組及全基因組DNA甲基化進(jìn)行深度測(cè)序,以期為大白菜種子春化機(jī)理的研究提供有益素材。主要研究結(jié)果如下:1.通過轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果可知共得到3379個(gè)差異顯著的表達(dá)基因(FDR≤0.001且|log2Ratio|≥2),其中春化種子中下調(diào)基因2363個(gè),上調(diào)基因1016個(gè)。將差異表達(dá)基因在GO和KEGG Pathway數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行富集,共有2670個(gè)差異基因至少富集到一條GO條目,其中有7個(gè)GO條目與春化開花相關(guān);在KEGGPathway途徑中,共有1857個(gè)差異表達(dá)基因富集到240條代謝通路,其中40條為顯著富集的途徑,主要包括代謝途徑,植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑等。2.在差異表達(dá)基因中,共檢測(cè)到17個(gè)已知的開花調(diào)控基因,其中包括4個(gè)FLC基因家族成員(Bra006051、Bra009055、Bra028599、Bra022771)和2個(gè)VIN3基因家族成員(Bra006824、Bra010317)。FLC和VIN3分別是植物春化調(diào)控基因網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)調(diào)控因子和正調(diào)控因子,在本實(shí)驗(yàn)中春化導(dǎo)致種子中FLC的表達(dá)受到抑制而VIN3的表達(dá)量顯著增加。3.經(jīng)全基因組DNA甲基化測(cè)序,共得到1314個(gè)甲基化水平發(fā)生變化的基因,其中春化導(dǎo)致734個(gè)基因甲基化水平提高,580個(gè)基因甲基化水平下降。4.將轉(zhuǎn)錄組和基因組甲基化差異基因進(jìn)行結(jié)合分析,共有106個(gè)重復(fù)基因,其中有56個(gè)基因的表達(dá)水平與甲基化程度表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)的特點(diǎn)。在這56個(gè)關(guān)聯(lián)基因中(其中有8個(gè)基因功能未知),46個(gè)基因在春化后表現(xiàn)為甲基化水平提高,轉(zhuǎn)錄水平下降,10個(gè)基因甲基化水平減少且轉(zhuǎn)錄水平提高。主要包括5個(gè)轉(zhuǎn)錄因子,1個(gè)熱激蛋白等。5.隨機(jī)選取18個(gè)基因(10個(gè)春化開花相關(guān)基因,8個(gè)基因在重復(fù)基因中隨機(jī)選取)進(jìn)行熒光定量PCR檢測(cè),表達(dá)趨勢(shì)與測(cè)得數(shù)據(jù)一致,證明了數(shù)據(jù)的可靠性與可用性。
[Abstract]:Flowering is an important symbol of plant transformation from vegetative growth stage to reproductive growth stage, and vernalization is one of the leading factors affecting flowering. There are two main types of plant vernalization, namely, green body sense known vernalization type and seed perceptual vernalization type. Chinese cabbage is a typical seed vernalization vegetable crop. In this experiment, the seeds of DH strain of Chinese cabbage (Brassica campestris L.) were used as test materials, and vernalization treatment group (Ver) and non-vernalization treatment group (nor) were set up. The transcriptional group and the whole genome DNA methylation of the above treated materials were further sequenced by the second generation sequencing platform (Illumina). In order to provide useful materials for the study of vernalization mechanism of Chinese cabbage seeds. The main results are as follows: 1. A total of 3379 differentially expressed genes (FDR 鈮,
本文編號(hào):2053147
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