基于microRNA及轉(zhuǎn)錄組測(cè)序篩選新疆野蘋果幼苗響應(yīng)NaCl脅迫相關(guān)基因
發(fā)布時(shí)間:2021-01-01 02:09
本試驗(yàn)以新疆野蘋果組培苗為試驗(yàn)材料,對(duì)150 mmol?L-1NaCl處理6 h和48 h后的新疆野蘋果幼苗葉片和根系進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組和Small RNA測(cè)序,對(duì)獲得的所有Unigene在GO、KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行功能注釋和qRT-PCR驗(yàn)證篩選出新疆野蘋果響應(yīng)NaCl脅迫相關(guān)基因,為進(jìn)一步探究新疆野蘋果幼苗響應(yīng)NaCl脅迫的作用方式提供參考。研究結(jié)果如下:1、150 mmol?L-1NaCl處理6 h和48 h的新疆野蘋果幼苗葉片轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn):與對(duì)照相比,新疆野蘋果幼苗葉片差異表達(dá)基因(DEG)NaCl處理6 h時(shí)共713個(gè),其中295個(gè)DEGs在鹽脅迫響應(yīng)中上調(diào)表達(dá),418個(gè)DEGs下調(diào)表達(dá);NaCl處理48 h時(shí)差異表達(dá)基因?yàn)?364個(gè),1745個(gè)DEGs上調(diào),1619個(gè)DEGs下調(diào)表達(dá)。GO主要富集在氧化還原酶活性、催化活性、PS II、光合膜、類囊體、氧化還原過(guò)程、光合作用、木質(zhì)素代謝過(guò)程等;KEGG功能注釋顯示了新疆野蘋果幼苗葉片中與NaCl脅迫相關(guān)的顯著富集的是光合作用與植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。qRT-PCR驗(yàn)證了6個(gè)與光合...
【文章來(lái)源】: 何晨晨 石河子大學(xué)
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片差異基因的的Go功能注釋分類統(tǒng)計(jì)圖
基于microRNA及轉(zhuǎn)錄組測(cè)序篩選新疆野蘋果幼苗響應(yīng)NaCl脅迫相關(guān)基因12圖2-2NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片KEGGPathway富集結(jié)果柱狀圖Fig.2-2histogramofKEGGPathwayenrichmentresultsinMalussieversiileavesunderNaClStress注:橫坐標(biāo)為pathway名稱,縱坐標(biāo)為每個(gè)pathway富集的-log10(P-value)。Note:thex-coordinateisthepathwayname,andthey-coordinateisthe-log10(P-value)enrichedbyeachpathway.2.2.6NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片與光合作用相關(guān)的差異基因在光合作用通路中共有24個(gè)差異表達(dá)基因;PSI中有5個(gè)DEGs,NaCl脅迫6h時(shí),(PhotosystemIreactioncentersubunitIVA,PsaE)、(PhotosystemIsubunitO,PsaO)兩個(gè)基因上調(diào)表達(dá),(PhotosystemIreactioncentersubunitV,PsaG)、(PhotosystemIreactioncentersubunitVI-2,PsaH)、(PhotosystemIreactioncentersubunitN,PsaN)為下調(diào)表達(dá),NaCl脅迫48h時(shí)均表現(xiàn)為下調(diào)。PSII中存在15個(gè)DEGs,NaCl脅迫6h和48h時(shí)全部表現(xiàn)為下調(diào)。細(xì)胞色素b6/f復(fù)合體(Cytochromeb6/fcomplex,Cytb6/f復(fù)合體)中含有1個(gè)DEG,光合電子傳遞鏈中有1個(gè)DEG,F(xiàn)型ATP酶中有1個(gè)DEG(表2-7)。說(shuō)明NaCl脅迫可能使這幾種復(fù)合體結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,且PSII受NaCl脅迫較為明顯,導(dǎo)致葉綠體結(jié)構(gòu)遭到破壞,從而影響新疆野蘋果幼苗的光合作用。表2-7NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片光合作用通路中差異表達(dá)基因Table2-7DifferentiallyexpressedgenesinthephotosyntheticpathwayofMalussieversiileavesunderNaClStress基因IDGene_IDFPKMvaluelog2FC基因注釋AnnotationLCK6hLCK48hLNa6hLNa48hLCK6hvsLNa6hLCK48hvsLNa48h
nhibitorresponse1(TIR1)HF2910535.9839.8212.4419.63-1.59931-1.28541phytochromeinteractingfactor3-like6(PIL13)HF380126.938.923.218.90-1.13963-0.29134phytochromeinteractingfactor3(PIL15)HF4200313.128.962.806.57-2.30823-0.76377Histidinekinase4(AHK4)HF079742.603.170.341.72-2.94598-1.15889Histidinekinase4(AHK4)HF12139307.94127.02366.01117.580.17021-0.35927GRR1-likeprotein1(GRR)2.2.8NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片差異基因qRT-PCR結(jié)果2.2.8.1NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片RNA提取結(jié)果圖2-3新疆野蘋果葉片RNA質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果圖Fig.2-3RNAqualitytestresultsofMalussieversiileaves注:1-3為L(zhǎng)CK6h,4-6為L(zhǎng)CK48h,7-9為L(zhǎng)Na6h,10-12為L(zhǎng)Na48h。2.2.8.2NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片qRT-PCR結(jié)果從轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果中篩選出6個(gè)與光合作用相關(guān)4個(gè)與植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的候選基因HF29915(PsaE)、HF17006(PsaN)、HF29102(PsbP)、HF22752(PsbW)、HF31250(PsbO)、HF33560(Psb27-1)、HF25239(PP2C37)、HF40928(SAPK2)、HF34022(PIF4)、HF34595(SRK2A),通過(guò)qRT-PCR分析在不同處理中的表達(dá)水平,并與轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果進(jìn)行比較,基因的表達(dá)趨勢(shì)基本一致(圖2-4)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]NaCl處理對(duì)酸棗幼苗內(nèi)源激素含量的影響[J]. 涂文文,魯曉燕,王曉麗,白茹. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(12)
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[8]五種蘋果砧木的生長(zhǎng)及生理特性對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)[J]. 張志曉,曾麗蓉,趙嘉菱,郭冰鑫,王燕,駱建霞,鄭鑫,田雪. 北方園藝. 2017(03)
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[10]新疆野蘋果幼苗對(duì)鹽脅迫的生理響應(yīng)[J]. 于瑋瑋,曹波,龍鴻,李慧,李愛(ài),閻國(guó)榮. 華北農(nóng)學(xué)報(bào). 2016(01)
博士論文
[1]野生二粒小麥優(yōu)異耐鹽種質(zhì)的鑒定及其相關(guān)基因的發(fā)掘[D]. 馮克偉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]N-glvcan成熟的生物學(xué)功能研究[D]. 劉傳發(fā).南京大學(xué) 2016
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[4]小麥漸滲系新品種山融3號(hào)耐鹽表達(dá)譜和耐鹽相關(guān)基因研究[D]. 李翠玲.山東大學(xué) 2008
碩士論文
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[2]低溫脅迫下冬小麥糖酵解代謝對(duì)外源SA的響應(yīng)[D]. 孟德義.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]NaCl處理對(duì)酸棗苗AsA-GSH循環(huán)的影響與miRNA靶基因降解組分析[D]. 呂新民.石河子大學(xué) 2017
[4]新疆野蘋果(Malus sieversii)生態(tài)調(diào)查及生長(zhǎng)發(fā)育的生物學(xué)基礎(chǔ)研究[D]. 劉彬.天津農(nóng)學(xué)院 2016
[5]NaCl脅迫下新疆野蘋果和八棱海棠實(shí)生苗的耐鹽特性比較研究[D]. 馬蘭.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
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本文編號(hào):2950747
【文章來(lái)源】: 何晨晨 石河子大學(xué)
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片差異基因的的Go功能注釋分類統(tǒng)計(jì)圖
基于microRNA及轉(zhuǎn)錄組測(cè)序篩選新疆野蘋果幼苗響應(yīng)NaCl脅迫相關(guān)基因12圖2-2NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片KEGGPathway富集結(jié)果柱狀圖Fig.2-2histogramofKEGGPathwayenrichmentresultsinMalussieversiileavesunderNaClStress注:橫坐標(biāo)為pathway名稱,縱坐標(biāo)為每個(gè)pathway富集的-log10(P-value)。Note:thex-coordinateisthepathwayname,andthey-coordinateisthe-log10(P-value)enrichedbyeachpathway.2.2.6NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片與光合作用相關(guān)的差異基因在光合作用通路中共有24個(gè)差異表達(dá)基因;PSI中有5個(gè)DEGs,NaCl脅迫6h時(shí),(PhotosystemIreactioncentersubunitIVA,PsaE)、(PhotosystemIsubunitO,PsaO)兩個(gè)基因上調(diào)表達(dá),(PhotosystemIreactioncentersubunitV,PsaG)、(PhotosystemIreactioncentersubunitVI-2,PsaH)、(PhotosystemIreactioncentersubunitN,PsaN)為下調(diào)表達(dá),NaCl脅迫48h時(shí)均表現(xiàn)為下調(diào)。PSII中存在15個(gè)DEGs,NaCl脅迫6h和48h時(shí)全部表現(xiàn)為下調(diào)。細(xì)胞色素b6/f復(fù)合體(Cytochromeb6/fcomplex,Cytb6/f復(fù)合體)中含有1個(gè)DEG,光合電子傳遞鏈中有1個(gè)DEG,F(xiàn)型ATP酶中有1個(gè)DEG(表2-7)。說(shuō)明NaCl脅迫可能使這幾種復(fù)合體結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,且PSII受NaCl脅迫較為明顯,導(dǎo)致葉綠體結(jié)構(gòu)遭到破壞,從而影響新疆野蘋果幼苗的光合作用。表2-7NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片光合作用通路中差異表達(dá)基因Table2-7DifferentiallyexpressedgenesinthephotosyntheticpathwayofMalussieversiileavesunderNaClStress基因IDGene_IDFPKMvaluelog2FC基因注釋AnnotationLCK6hLCK48hLNa6hLNa48hLCK6hvsLNa6hLCK48hvsLNa48h
nhibitorresponse1(TIR1)HF2910535.9839.8212.4419.63-1.59931-1.28541phytochromeinteractingfactor3-like6(PIL13)HF380126.938.923.218.90-1.13963-0.29134phytochromeinteractingfactor3(PIL15)HF4200313.128.962.806.57-2.30823-0.76377Histidinekinase4(AHK4)HF079742.603.170.341.72-2.94598-1.15889Histidinekinase4(AHK4)HF12139307.94127.02366.01117.580.17021-0.35927GRR1-likeprotein1(GRR)2.2.8NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片差異基因qRT-PCR結(jié)果2.2.8.1NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片RNA提取結(jié)果圖2-3新疆野蘋果葉片RNA質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果圖Fig.2-3RNAqualitytestresultsofMalussieversiileaves注:1-3為L(zhǎng)CK6h,4-6為L(zhǎng)CK48h,7-9為L(zhǎng)Na6h,10-12為L(zhǎng)Na48h。2.2.8.2NaC1脅迫下新疆野蘋果葉片qRT-PCR結(jié)果從轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果中篩選出6個(gè)與光合作用相關(guān)4個(gè)與植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的候選基因HF29915(PsaE)、HF17006(PsaN)、HF29102(PsbP)、HF22752(PsbW)、HF31250(PsbO)、HF33560(Psb27-1)、HF25239(PP2C37)、HF40928(SAPK2)、HF34022(PIF4)、HF34595(SRK2A),通過(guò)qRT-PCR分析在不同處理中的表達(dá)水平,并與轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果進(jìn)行比較,基因的表達(dá)趨勢(shì)基本一致(圖2-4)。
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[3]NaCl處理對(duì)酸棗苗AsA-GSH循環(huán)的影響與miRNA靶基因降解組分析[D]. 呂新民.石河子大學(xué) 2017
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[6]NaCl脅迫對(duì)酸棗幼苗離子吸收分配與microRNA表達(dá)的影響[D]. 靳娟.石河子大學(xué) 2016
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[10]野生大豆鹽脅迫相關(guān)microRNA的功能分析[D]. 許碩.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2011
本文編號(hào):2950747
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