發(fā)布時(shí)間：2020-11-21 06:30

　　 板栗(Castanea mollisima Blume)是重要的木本糧食植物,但是長(zhǎng)期以來(lái),板栗的產(chǎn)量一直存在雌花少、雄花多的現(xiàn)狀,這是限制板栗高產(chǎn)的主要因素之一,因此,調(diào)控板栗花的性別分化,有效平衡雌雄比例來(lái)提高產(chǎn)量是實(shí)際生產(chǎn)中急需解決的問(wèn)題。本研究通過(guò)對(duì)臨界期前后板栗兩種混合花芽的轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)分析,以及對(duì)花芽分化過(guò)程中6大類(lèi)激素進(jìn)行定性定量分析,初步揭示了臨界期前后板栗混合花芽分化過(guò)程中內(nèi)源激素和基因表達(dá)差異。研究結(jié)論如下:1.構(gòu)建了臨界期前、后板栗兩種混合花芽的四個(gè)轉(zhuǎn)錄組,獲得了大量的差異基因,這些差異基因注釋到分子功能,細(xì)胞組分和生物過(guò)程等不同的GO-term。KEGG通路富集結(jié)果表明臨界期前后板栗兩種混合花芽間主要差異代謝途徑主要集中于代謝通路,次生代謝產(chǎn)物生物合成、植物-病原菌互作等。此外,從轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中篩選出多個(gè)與開(kāi)花途徑相關(guān)的基因,并對(duì)其中6個(gè)基因進(jìn)行熒光定量驗(yàn)證,結(jié)果與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)表達(dá)趨勢(shì)基本一致。2.構(gòu)建了臨界期前、后板栗兩種混合花芽的四個(gè)代謝組,獲得了大量差異代謝物,如氨基酸及衍生物等,這些差異代謝物主要富集在在次生代謝物生物合成、氨基酸生物合成等途徑來(lái)調(diào)控板栗的花芽分化。將臨界期前后板栗完全混合花芽和臨界期前后不完全混合花芽的轉(zhuǎn)錄組及代謝組進(jìn)行聯(lián)合分析,我們得到了 34個(gè)差異代謝物和686個(gè)差異基因,這些是決定完全混合花芽經(jīng)過(guò)冬季休眠后向雌花序發(fā)育的重要物質(zhì)和基因。經(jīng)過(guò)代謝物和基因相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,我們獲得了一個(gè)在雌花發(fā)育過(guò)程中重要的基因GRF2。3.對(duì)6大類(lèi)植物激素進(jìn)行定性定量分析結(jié)果表明異戊烯腺嘌啉、反式玉米素、茉莉酸甲酯、赤霉素19在混合花芽向雌花分化過(guò)程中起促進(jìn)作用,水楊酸、順式玉米素則有利于雄花的分化�；�于轉(zhuǎn)錄組我們篩選出來(lái)多個(gè)與脫落酸相關(guān)的基因,結(jié)果表明經(jīng)過(guò)休眠期ABA含量下降,推測(cè)較低含量的ABA有利于雌花序的分化。
【學(xué)位單位】：武漢輕工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：S664.2
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略表
第1章 前言
    1.1 板栗概述
    1.2 板栗花芽分化類(lèi)型及特點(diǎn)
        1.2.1 板栗花芽的類(lèi)型
        1.2.2 板栗花芽分化的特點(diǎn)
        1.2.3 板栗花芽分化臨界期的界定
    1.3 板栗花芽分化的影響因素
        1.3.1 品種、樹(shù)齡與板栗花芽分化
        1.3.2 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與板栗花芽分化
        1.3.3 植物激素與板栗花芽分化
    1.4 植物成花途徑的研究
        1.4.1 春化途徑
        1.4.2 赤霉素途徑
        1.4.3 光周期途徑
        1.4.4 自主途徑
        1.4.5 成花抑制途徑
        1.4.6 年齡途徑
    1.5 高通量測(cè)序技術(shù)概述
        1.5.1 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序
        1.5.2 代謝組學(xué)概述
    1.6 本課題研究目的及意義
第2章 臨界期前后板栗兩種混合花芽的轉(zhuǎn)錄組分析
    2.1 材料與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 方法
        2.2.1 RNA提取
        2.2.2 文庫(kù)構(gòu)建
        2.2.3 文庫(kù)質(zhì)檢及上機(jī)測(cè)序
        2.2.4 測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)控分析
        2.2.5 比對(duì)參考基因組
        2.2.6 基因表達(dá)水平定量
        2.2.7 差異表達(dá)基因的篩選
        2.2.8 差異基因的功能注釋、GO分類(lèi)與代謝通路分析
        2.2.10 熒光定量PCR驗(yàn)證
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 板栗花芽總RNA質(zhì)量檢測(cè)
        2.3.2 測(cè)序原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
        2.3.3 Clean reads比對(duì)分析
        2.3.4 基因功能注釋
        2.3.5 差異基因的KOG功能注釋
        2.3.6 差異基因的GO功能分類(lèi)
        2.3.7 差異基因GO富集分析
        2.3.8 差異基因的KEGG代謝途徑分析
        2.3.9 與開(kāi)花相關(guān)基因的篩選
        2.3.10 差異基因的熒光定量
    2.4 討論
第3章 臨界期前后板栗兩種混合花芽的代謝組分析
    3.1 材料與儀器
        3.1.1 材料
        3.1.2 試劑與儀器
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 樣品的提取
        3.2.2 色譜質(zhì)譜采集
        3.2.3 原始數(shù)據(jù)處理
        3.2.4 差異代謝物篩選
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 樣本質(zhì)控分析
        3.3.2 主成分分析（PCA）
        3.3.3 樣本相關(guān)性分析
        3.3.4 正交偏最小二乘法判別分析（OPLS-DA）
        3.3.5 差異代謝物篩選結(jié)果
        3.3.6 差異代謝物KEGG功能注釋及富集分析
        3.3.7 轉(zhuǎn)錄組與代謝組聯(lián)合分析
    3.4 討論
第4章 板栗混合花芽臨界期前后內(nèi)源激素的差異分析
    4.1 實(shí)驗(yàn)材料
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 樣品的提取
        4.2.2 色譜質(zhì)譜采集
        4.2.3 激素定量與定性
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 樣本質(zhì)控分析
        4.3.2 線性關(guān)系分析
        4.3.3 激素定量分析
        4.3.4 基于轉(zhuǎn)錄組篩選相關(guān)的激素基因
    4.4 討論
第5章 全文總結(jié)
    5.1 研究結(jié)論
        5.1.1 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
        5.1.2 代謝組數(shù)據(jù)分析
        5.1.3 內(nèi)源激素的分析
    5.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A
攻讀學(xué)位期間的研究成果

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