南蛇藤假種皮發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序及分析
發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 19:26
假種皮是一種具有重要生物學(xué)和生態(tài)學(xué)功能的種子附屬物,普遍存在于衛(wèi)矛科植物中。南蛇藤是衛(wèi)矛科南蛇藤屬多年生木質(zhì)藤本,其果實(shí)成熟開裂露出紅色的假種皮結(jié)構(gòu),在園林上有較高的觀賞價(jià)值,但其假種皮發(fā)育調(diào)控的分子機(jī)理尚未有過(guò)報(bào)道。為此,本文以南蛇藤雌性植株為研究對(duì)象,以盛花期、落花期的雌花和幼果期的果實(shí)為實(shí)驗(yàn)材料,采用新一代高通量RNA-seq測(cè)序技術(shù),開展對(duì)其假種皮3個(gè)不同發(fā)育階段的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析與研究,探究與假種皮發(fā)育相關(guān)的差異基因表達(dá)情況以及假種皮形成過(guò)程中控制萜類合成的基因表達(dá)情況,并且利用生物信息學(xué)方法對(duì)MADS-box轉(zhuǎn)錄因子家族基因進(jìn)行了分析,最后還分析了南蛇藤轉(zhuǎn)錄組SSR及SNP位點(diǎn)特征。具體研究結(jié)果如下:1、分別構(gòu)建三個(gè)cDNA文庫(kù)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)濾后分別獲得5.2G、5.35G和5.56G clean reads,共計(jì)87,600個(gè)unigene,平均長(zhǎng)度為453 bp。三個(gè)不同發(fā)育時(shí)期差異基因的GO和KEGG功能富集顯示:13個(gè)候選基因在假種皮發(fā)育過(guò)程中顯著上調(diào)表達(dá),9個(gè)基因顯著下調(diào)表達(dá);確定了 245個(gè)差異基因與細(xì)胞間通訊相關(guān),WRKY40基因與假種皮發(fā)育密切相關(guān)...
【文章來(lái)源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1技術(shù)路線圖??Fig.?1-1?Technology?roadmap??
?2南蛇藤假種皮發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序2南蛇藤假種皮發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序??2.1實(shí)驗(yàn)材料??2.1.1植物材料??實(shí)驗(yàn)材料來(lái)源于北京中科院植物研宄所的南蛇藤雌性植株。根據(jù)前期對(duì)南蛇藤到果實(shí)發(fā)育過(guò)程的形態(tài)解剖和假種皮形態(tài)發(fā)生的特征觀察,分別子2015年5月丨I、5月8日、5月21日采集同一植株的南蛇藤盛花期(花瓣完全展幵但花藥開裂,尚未傳粉,假種皮發(fā)育起始期)、落花期(傳粉后花瓣凋零,假種皮發(fā)育期)和幼果期(假種皮形態(tài)建成期)材料,經(jīng)液氮迅速冷凍后放入-80°C冰箱低溫保存?zhèn)溆谩??
2.3.1南蛇藤假種皮發(fā)育特征及測(cè)序樣本的選擇??組織發(fā)生學(xué)研宄顯示,南蛇藤胚珠為倒生胚珠,有兩層珠被,珠孔由內(nèi)珠孔和??外珠孔組成(圖2-2)。在盛花期,外珠孔端珠被外層的細(xì)胞進(jìn)行分裂,形成半圓形??突起的假種皮原基(圖2-2?A-B),進(jìn)而向上形成-個(gè)大的環(huán)狀凸起包圍珠孔(閣2-2?C);??在落花期,假種皮向下、向卜.分別沿珠柄和跖珠生長(zhǎng),由長(zhǎng)條形變?yōu)槟べ|(zhì)的耳垂形(圖??2-2?D-I),由僅著生在種子基部到包被胚珠的2/3;在幼果期,耳垂形假種皮持續(xù)向??著合點(diǎn)生長(zhǎng),最終完全包裹胚珠(閣2-2.丨-K)。由此可見,南蛇藤假種皮在盛花期起??始發(fā)育,隨著雌花的發(fā)育,假種皮也逐漸生長(zhǎng),在落花期,假種皮包被臍珠2/3部分,??在幼果期,假種皮形態(tài)建成。在此基礎(chǔ)上,本研究選取發(fā)育背景相同的南蛇藤盛花期、??落花期和幼果期三個(gè)發(fā)育時(shí)期的材料,分別進(jìn)行轉(zhuǎn)斌組測(cè)序,分析探i、J?與假種皮發(fā)育??過(guò)程相關(guān)的分子調(diào)控機(jī)制。??mmm??__??亀??圖2-2南蛇藤假種皮的形態(tài)發(fā)生過(guò)程??en:內(nèi)珠孔;ex:外珠孔:ap:假種皮原基;cp:圓形突起物;a:假種皮。??Fig.?2-2?Aril?development?of?C.?orbicula/us?during?three?stages??en:?endostome;?ex:?exostome;?ap:?aril?primordium;?cp;?circular?protrusion;?a:?aril.?Bar:?A
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玉蘭與望春玉蘭肉質(zhì)外種皮化學(xué)成分的比較研究[J]. 趙武,趙良成. 生物學(xué)雜志. 2015(04)
[2]基于紅掌轉(zhuǎn)錄組序列的SSR標(biāo)記分析與開發(fā)[J]. 郁永明,田丹青,潘曉韻,金亮,葛亞英. 分子植物育種. 2015(06)
[3]碧桃花瓣轉(zhuǎn)錄組微衛(wèi)星特征分析[J]. 馬秋月,廖卓毅,張得芳,戴曉港,陳贏男,李淑嫻. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[4]植物生長(zhǎng)素原初響應(yīng)基因Aux/IAA研究進(jìn)展[J]. 司馬曉嬌,鄭炳松. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]刺梨轉(zhuǎn)錄組SSR信息分析及其分子標(biāo)記開發(fā)[J]. 鄢秀芹,魯敏,安華明. 園藝學(xué)報(bào). 2015(02)
[6]香榧假種皮醇提物抑制植物病原菌活性及乳油制備初步研究[J]. 劉冰冰,李穎,樊佳祺,王國(guó)夫,孫小紅. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(02)
[7]南蛇藤雌性性別相關(guān)的RAPD和SCAR標(biāo)記[J]. 魏麗娟,張娟,劉林德,王蕾,趙同欣. 植物研究. 2014(05)
[8]不同方法提取香榧假種皮提取物成分的GC-MS分析[J]. 于勇杰,張晶,戴智慧,吳帆,倪穗,鄔玉芬,桑衛(wèi)國(guó). 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2014(08)
[9]辣椒轉(zhuǎn)錄組SNP挖掘及多態(tài)性分析[J]. 劉峰,謝玲玲,弭寶彬,歐陽(yáng)嫻,茆振川,鄒學(xué)校,謝丙炎. 園藝學(xué)報(bào). 2014(02)
[10]植物萜類次生代謝及其調(diào)控[J]. 王凌健,方欣,楊長(zhǎng)青,李建戌,陳曉亞. 中國(guó)科學(xué):生命科學(xué). 2013(12)
博士論文
[1]小麥籽粒發(fā)育形態(tài)建成時(shí)期轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究[D]. 李懷珠.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[2]中國(guó)南蛇藤屬(衛(wèi)矛科)的分類修訂[D]. 沐先運(yùn).北京林業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]衛(wèi)矛科4屬植物假種皮和種皮發(fā)生發(fā)育研究[D]. 趙蕓玉.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[2]轉(zhuǎn)錄組測(cè)序深度對(duì)表達(dá)基因檢測(cè)影響的初步研究[D]. 賓浪漫.湘潭大學(xué) 2015
[3]七種植物假種皮與肉質(zhì)種皮化學(xué)成分與功能研究[D]. 趙武.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[4]南蛇藤性別相關(guān)分子機(jī)制的研究[D]. 魏麗娟.魯東大學(xué) 2014
[5]南蛇藤繁殖生態(tài)學(xué)特性研究[D]. 趙同欣.魯東大學(xué) 2014
[6]基于RNA-Seq的陽(yáng)春砂果實(shí)發(fā)育過(guò)程中糖和萜類代謝的研究[D]. 于安民.廣州中醫(yī)藥大學(xué) 2014
[7]南蛇藤(Celastrus orbiculatus Thunb.)胚胎學(xué)研究[D]. 胡鐵鋒.東北林業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):2909247
【文章來(lái)源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1技術(shù)路線圖??Fig.?1-1?Technology?roadmap??
?2南蛇藤假種皮發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序2南蛇藤假種皮發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序??2.1實(shí)驗(yàn)材料??2.1.1植物材料??實(shí)驗(yàn)材料來(lái)源于北京中科院植物研宄所的南蛇藤雌性植株。根據(jù)前期對(duì)南蛇藤到果實(shí)發(fā)育過(guò)程的形態(tài)解剖和假種皮形態(tài)發(fā)生的特征觀察,分別子2015年5月丨I、5月8日、5月21日采集同一植株的南蛇藤盛花期(花瓣完全展幵但花藥開裂,尚未傳粉,假種皮發(fā)育起始期)、落花期(傳粉后花瓣凋零,假種皮發(fā)育期)和幼果期(假種皮形態(tài)建成期)材料,經(jīng)液氮迅速冷凍后放入-80°C冰箱低溫保存?zhèn)溆谩??
2.3.1南蛇藤假種皮發(fā)育特征及測(cè)序樣本的選擇??組織發(fā)生學(xué)研宄顯示,南蛇藤胚珠為倒生胚珠,有兩層珠被,珠孔由內(nèi)珠孔和??外珠孔組成(圖2-2)。在盛花期,外珠孔端珠被外層的細(xì)胞進(jìn)行分裂,形成半圓形??突起的假種皮原基(圖2-2?A-B),進(jìn)而向上形成-個(gè)大的環(huán)狀凸起包圍珠孔(閣2-2?C);??在落花期,假種皮向下、向卜.分別沿珠柄和跖珠生長(zhǎng),由長(zhǎng)條形變?yōu)槟べ|(zhì)的耳垂形(圖??2-2?D-I),由僅著生在種子基部到包被胚珠的2/3;在幼果期,耳垂形假種皮持續(xù)向??著合點(diǎn)生長(zhǎng),最終完全包裹胚珠(閣2-2.丨-K)。由此可見,南蛇藤假種皮在盛花期起??始發(fā)育,隨著雌花的發(fā)育,假種皮也逐漸生長(zhǎng),在落花期,假種皮包被臍珠2/3部分,??在幼果期,假種皮形態(tài)建成。在此基礎(chǔ)上,本研究選取發(fā)育背景相同的南蛇藤盛花期、??落花期和幼果期三個(gè)發(fā)育時(shí)期的材料,分別進(jìn)行轉(zhuǎn)斌組測(cè)序,分析探i、J?與假種皮發(fā)育??過(guò)程相關(guān)的分子調(diào)控機(jī)制。??mmm??__??亀??圖2-2南蛇藤假種皮的形態(tài)發(fā)生過(guò)程??en:內(nèi)珠孔;ex:外珠孔:ap:假種皮原基;cp:圓形突起物;a:假種皮。??Fig.?2-2?Aril?development?of?C.?orbicula/us?during?three?stages??en:?endostome;?ex:?exostome;?ap:?aril?primordium;?cp;?circular?protrusion;?a:?aril.?Bar:?A
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玉蘭與望春玉蘭肉質(zhì)外種皮化學(xué)成分的比較研究[J]. 趙武,趙良成. 生物學(xué)雜志. 2015(04)
[2]基于紅掌轉(zhuǎn)錄組序列的SSR標(biāo)記分析與開發(fā)[J]. 郁永明,田丹青,潘曉韻,金亮,葛亞英. 分子植物育種. 2015(06)
[3]碧桃花瓣轉(zhuǎn)錄組微衛(wèi)星特征分析[J]. 馬秋月,廖卓毅,張得芳,戴曉港,陳贏男,李淑嫻. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[4]植物生長(zhǎng)素原初響應(yīng)基因Aux/IAA研究進(jìn)展[J]. 司馬曉嬌,鄭炳松. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]刺梨轉(zhuǎn)錄組SSR信息分析及其分子標(biāo)記開發(fā)[J]. 鄢秀芹,魯敏,安華明. 園藝學(xué)報(bào). 2015(02)
[6]香榧假種皮醇提物抑制植物病原菌活性及乳油制備初步研究[J]. 劉冰冰,李穎,樊佳祺,王國(guó)夫,孫小紅. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(02)
[7]南蛇藤雌性性別相關(guān)的RAPD和SCAR標(biāo)記[J]. 魏麗娟,張娟,劉林德,王蕾,趙同欣. 植物研究. 2014(05)
[8]不同方法提取香榧假種皮提取物成分的GC-MS分析[J]. 于勇杰,張晶,戴智慧,吳帆,倪穗,鄔玉芬,桑衛(wèi)國(guó). 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2014(08)
[9]辣椒轉(zhuǎn)錄組SNP挖掘及多態(tài)性分析[J]. 劉峰,謝玲玲,弭寶彬,歐陽(yáng)嫻,茆振川,鄒學(xué)校,謝丙炎. 園藝學(xué)報(bào). 2014(02)
[10]植物萜類次生代謝及其調(diào)控[J]. 王凌健,方欣,楊長(zhǎng)青,李建戌,陳曉亞. 中國(guó)科學(xué):生命科學(xué). 2013(12)
博士論文
[1]小麥籽粒發(fā)育形態(tài)建成時(shí)期轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究[D]. 李懷珠.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[2]中國(guó)南蛇藤屬(衛(wèi)矛科)的分類修訂[D]. 沐先運(yùn).北京林業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]衛(wèi)矛科4屬植物假種皮和種皮發(fā)生發(fā)育研究[D]. 趙蕓玉.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[2]轉(zhuǎn)錄組測(cè)序深度對(duì)表達(dá)基因檢測(cè)影響的初步研究[D]. 賓浪漫.湘潭大學(xué) 2015
[3]七種植物假種皮與肉質(zhì)種皮化學(xué)成分與功能研究[D]. 趙武.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[4]南蛇藤性別相關(guān)分子機(jī)制的研究[D]. 魏麗娟.魯東大學(xué) 2014
[5]南蛇藤繁殖生態(tài)學(xué)特性研究[D]. 趙同欣.魯東大學(xué) 2014
[6]基于RNA-Seq的陽(yáng)春砂果實(shí)發(fā)育過(guò)程中糖和萜類代謝的研究[D]. 于安民.廣州中醫(yī)藥大學(xué) 2014
[7]南蛇藤(Celastrus orbiculatus Thunb.)胚胎學(xué)研究[D]. 胡鐵鋒.東北林業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):2909247
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