發(fā)布時間：2020-11-01 23:31

　　 苦蕎(Fagopyrum tataricum)是一種營養(yǎng)豐富的雜糧作物,種植苦蕎不僅可以滿足自身的食用需求,還可以帶來可觀的經(jīng)濟效益。隨著土壤鹽堿化的加重,苦蕎的種植面臨著很大的挑戰(zhàn),研究苦蕎的耐鹽機制,提高苦蕎的耐鹽性很有必要。本研究通過高通量測序平臺Illumina Hiseq 2500對鹽分處理后的苦蕎幼苗進行高通量測序,進行轉(zhuǎn)錄組分析,對組裝的Unigene進行功能注釋,然后比對了苦蕎對照樣本與鹽脅迫處理樣本之間的轉(zhuǎn)錄本差異,以此確定苦蕎參與鹽脅迫響應(yīng)的潛在調(diào)節(jié)因子,對深入了解苦蕎耐鹽網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控機制提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.苦蕎幼苗經(jīng)過0.2 moL/L NaCl溶液脅迫處理24小時后,相對含水量由85.28%降低到了83.52%,表現(xiàn)為顯著差異(0.01p0.05),相對電導(dǎo)率含量、丙二醛含量、SOD活性和POD活性分別提升了53.2%、25.9%、10%、40%,且都表現(xiàn)出極顯著差異(p0.01)。2.對拼接好的Unigene進行功能注釋,其中共有30500(52.65%)、21064(36.36%)、20859(36.01%)、11791(20.35%)、23445(40.47%)、11206(19.34%)和20834(35.96%)個Unigene分別注釋到Genebank NR、Genebank NT、Pfam、KOG、Swiss-Prot、KEGG和GO數(shù)據(jù)庫中。這些Unigene在GO數(shù)據(jù)庫中劃分到三大GO功能分類的56個GO亞類中,在KOG數(shù)據(jù)庫比對劃分到25個功能組中,KEGG分類則涉及到了273條代謝通路。3.預(yù)測了可能參與鹽分應(yīng)答的轉(zhuǎn)錄因子,鑒定出3107個Unigene,劃分到93個轉(zhuǎn)錄因子家族中,占比最大的是C2H2、WD40-like以及MYB-HB-like家族。4.進行了差異表達基因分析,在455個差異表達基因中,404個Unigenes在鹽分處理后表達上調(diào),51個Unigene在鹽分處理后表達下調(diào)。GO富集分析顯示363個差異表達基因富集于25個GO亞類中,KEGG富集分析顯示差異表達基因富集于抗原處理和呈現(xiàn)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白質(zhì)加工等代謝通路中。5.進行了SSR序列分析,共鑒定出6176個潛在的SSR,分布于5455個Unigene中,最豐富的重復(fù)類型是單核苷酸重復(fù)與三核苷酸重復(fù),其中A/T序列重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)最多。6.隨機挑選14個差異表達基因并設(shè)計引物進行熒光定量PCR,驗證高通量測序結(jié)果,發(fā)現(xiàn)其表達趨勢與轉(zhuǎn)錄組分析的結(jié)果基本一致,表明測序結(jié)果準確可靠。7.通過對差異表達基因進行同源分析,結(jié)合已報道的抗鹽相關(guān)基因的研究,篩選出可能涉及苦蕎鹽分應(yīng)答的62個基因,這些基因涉及蛋白激酶、磷酸酶、熱休克蛋白、ABC轉(zhuǎn)運蛋白、轉(zhuǎn)移酶、非生物相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子和生物鐘的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
【學(xué)位單位】：成都大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S517
【部分圖文】：

圖 3.1 鹽分脅迫對苦蕎生理指標(biāo)的影響Fig.3.1 Efferts of salt stress on physiological indicatorsin buckwheat注：A 代表相對水含量的變化，B 代表相對電導(dǎo)率的變化，C 代表丙二醛含量的變化，D 代表氧化物歧化酶的變化，E 代表過氧化物酶的變化。*代表差異顯著（0.01<p<0.05），**代表差異極著（p<0.01）。對川蕎一號幼苗在正常情況下生長以及在經(jīng)過 0.2moL/L NaCl 溶液脅迫 24 小時后植株材料進行了取材，并測定與植物鹽分脅迫響應(yīng)相關(guān)的幾個生理指標(biāo)（圖 3.1）。過對苦蕎幼苗相對含水量的變化的測定，發(fā)現(xiàn)相對于對照的苦蕎幼苗，處理后幼苗的對含水量顯著降低，由 85.28%降低到了 86.52%，但都維持在 80%以上的較高水平。分脅迫后相對電導(dǎo)率由 4.7 % 增加至 7.2 %，鹽分處理相對于對照提升了 53.2%，表出極顯著的差異。在鹽分處理后，苦蕎幼苗中丙二醛含量由 21.8nmol·g-1FW 升高至.8nmol·g-1FW，相對增加了 25.9% ，并且表現(xiàn)出極顯著差異，相應(yīng)的，苦蕎幼苗在鹽脅迫響應(yīng)中過氧化酶防御系統(tǒng)的活動也活躍了起來，其中超氧化物歧化酶的活性從正情況下 995.9U·g-1FW 增加到了 1058.1U·g-1FW，相對提升了 10%左右，過氧化物酶

成都大學(xué)碩士學(xué)位論文的變化更為明顯，酶活性由 12.1U·min-1·g FW 提高到了 18.2U·min-1·g FW，增加了 40%左右，兩種過氧化酶的活性提高均表現(xiàn)出了極顯著差異�？偟膩碚f，在 0.2moL/L NaCl溶液處理 24 小時候后，苦蕎幼苗的生理活動發(fā)生了明顯的變化。3.2 總 RNA 質(zhì)量鑒定將提取的總 RNA 通過 1%的瓊脂糖凝膠電泳，結(jié)果出現(xiàn)了清晰的 28S、18S 和 5S條帶（圖 3.2），結(jié)果說明提取的苦蕎 RNA 完整性較高，同時不存在自身基因組的污染，通過核酸濃度測定儀測定，對照以及鹽分處理樣本的 A260/A280 均在 1.8~2.1 范圍內(nèi)，RNA 中蛋白的污染可以容忍，A260/230 均在 2.1~2.5 范圍內(nèi)，說明有糖類、鹽類、有機溶劑、等污染較少，提取的 RNA 可以進行下一步的轉(zhuǎn)錄組測序。

圖 3.3 unigenes 長度分布圖Fig.3.3 Length distribution of unigenesnigenes 功能注釋nigenes 功能注釋概況盡可能的注釋組裝得到的 Unigene 數(shù)據(jù)，將每個 Unigene 序列與 Geneban NT、Pfam、KOG、Swiss-Prot、KEGG 和 GO 數(shù)據(jù)庫進行比對(表 3.3）。，在 57，921 個 Unigenes 中，有 30，500 個 Unigenes(占總 Unigenes 的 52ank NR 中被成功比對，在共 6 個公共數(shù)據(jù)庫注釋中，匹配度最高。在 Pf功比對 20，859 個 Unigenes(占總 Unigenes 的 36.01%)，Genebank NT 數(shù)據(jù) 21，064 個 Unigenes(占總 Unigenes 的 36.36%),SwissProt 數(shù)據(jù)庫中成功比nigenes(占總 Unigenes 的 40.47%)。而通過使用 Blast2GO v2.5，我們發(fā)現(xiàn)nigenes(占總 Unigenes 的 35.96%)與 GO 數(shù)據(jù)庫中的已知蛋白質(zhì)成功比對。是 KEGG 和 KOG 數(shù)據(jù)庫，共有 11，206 個 Unigenes(占總 Unigenes 的 19 數(shù)據(jù)庫成功比對，11，791 個 Unigenes(占總 Unigenes 的 20.35%)與 KOG
【參考文獻】

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本文編號：2866253