利用RNA-seq技術在云南山茶中解析重要分子通路與開發(fā)多態(tài)性EST-SSR
發(fā)布時間：2024-01-27 16:18
云南山茶(Camellia reticulata)是山茶屬植物中最著名、最具經濟價值的物種之一,以其花卉和茶油聞名于世。云南山茶原產中國西南,極具地區(qū)特色,適應我國西南山地和獨特的高原季風氣候,在花卉、油茶產業(yè)和特色旅游業(yè)中都具有重要的作用。但是,目前云南山茶遺傳信息資源極其缺乏,使得我們對云南山茶與產油、花色形成和開花時間控制相關的基因及其調控機制知之甚少；也制約著利用分子標記、優(yōu)異基因和豐富種質資源在現(xiàn)代遺傳育種中的發(fā)掘利用。因此,本研究使用Illumina技術對云南山茶進行轉錄組測序。主要結果如下：1.應用Illumina RNA-seq技術對云南山茶的葉芽、成熟葉、花苞、花和果實五個組織的轉錄組分別進行建庫和雙端測序,獲得了約311.3 x 106條高質量Reads。利用Trinity軟件進行拼裝,我們一共獲得了141,460條Unigenes,總長約為96.1 x 106 nt。系統(tǒng)的轉錄組評估結果顯示,我們獲得了一個高質量的轉錄本數據集,適合用于SSR分子標記開發(fā)和代謝通路基因發(fā)掘等下游研究。2.通過與公共蛋白質數據庫進行比對,有69,922個Unigene被注釋為蛋白質編...
【文章頁數】：151 頁
【學位級別】：博士
【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 DNA測序技術發(fā)展
1.1.1 Sanger法測序
1.1.2 第二代測序技術(高通量測序技術)
1.1.3 第三代測序技術
1.2 基于二代測序技術的轉錄組研究概述
1.2.1 轉錄組研究概述
1.2.2 基于二代測序技術的轉錄組測序(RNA-seq)
1.2.3 RNA-seq的重要應用
1.3 云南山茶概況及研究進展概述
1.3.1 山茶屬植物的分類與地理分布
1.3.2 山茶花產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 油茶產業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
1.3.4 云南山茶簡介
1.4 本研究的選題依據、研究內容、研究目的與意義
第二章 山茶的實地考察及其它準備工作
2.1 引言
2.2 方法
2.2.1 實地考察與測量
2.2.2 云南山茶的人工繁殖
2.2.3 DNA和RNA提取方法
2.3 結果
2.3.1 實地考察與測量
2.3.2 云南山茶的繁殖
2.3.3 DNA和RNA提取方法的改進與比較
2.4 討論
第三章 云南山茶轉錄組測序、組裝和分析
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 植株材料和RNA樣品制備
3.2.2 測序文庫的制備和Illumina測序
3.2.3 轉錄組reads的前處理和de novo組裝
3.2.4 轉錄組序列的拼裝后處理(Post-assembly processing)
3.2.5 轉錄組序列的功能注釋
3.2.6 表達量分析和差異表達基因的富集分析
3.2.7 熒光實時定量PCR檢測(qRT-PCR)
3.3 結果與討論
3.3.1 測序和de novo組裝結果的統(tǒng)計
3.3.2 組裝質量的評估
3.3.3 轉錄組序列的注釋和GO分類
3.3.4 表達譜研究和差異表達分析
3.3.5 qRT-PCR的實驗驗證
3.4 小結
第四章 云南山茶中與油脂、類黃酮、類胡蘿卜素生物合成及光周期成花誘導相關的候選基因的鑒定和表達分析
4.1 引言
4.2 方法
4.2.1 候選基因的發(fā)掘
4.2.2 基因表達分析和qRT-PCR的實驗驗證
4.3 結果與討論
4.3.1 云南山茶轉錄組中參與三酰甘油酯生物合成的候選基因
4.3.2 云南山茶轉錄組中與光周期成花途徑相關的基因
4.3.3 云南山茶轉錄組中與類黃酮生物合成相關的基因
4.3.4 云南山茶轉錄組中與類胡蘿卜素生物合成相關的基因
4.3.5 關于基因發(fā)掘與采樣策略的討論
4.4 小結
第五章 單拷貝直系同源候選基因的發(fā)掘及其在云南山茶多倍體復合體起源進化研究中的應用初探
5.1 引言
5.2 方法
5.2.1 轉錄組序列數據集
5.2.2 單拷貝直系同源基因的數據集構建
5.2.3 系統(tǒng)發(fā)育樹構建
5.3 結果與討論
5.3.1 利用轉錄組數據進行單拷貝直系同源基因的構建
5.3.2 基于單拷貝直系同源基因聯(lián)合數據集的系統(tǒng)發(fā)育樹
5.3.3 基于全局相似性比對檢驗系統(tǒng)樹中的矛盾分支
5.4 小結
第六章 云南山茶SSR分子標記的開發(fā)
6.1 引言
6.2 材料和方法
6.2.1 材料
6.2.2 實驗方法
6.3 結果
6.3.1 EST-SSR的查找和統(tǒng)計
6.3.2 云南山茶20個SSR的實驗驗證
6.3.3 預測多態(tài)性SSR的生物信息學軟件CandiSSR的開發(fā)
6.3.4 利用CandiSSR在云南山茶轉錄組中批量預測多態(tài)性SSR
6.4 討論
參考文獻
附錄
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果
本文編號：3887271
【文章頁數】：151 頁
【學位級別】：博士
【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 DNA測序技術發(fā)展
1.1.1 Sanger法測序
1.1.2 第二代測序技術(高通量測序技術)
1.1.3 第三代測序技術
1.2 基于二代測序技術的轉錄組研究概述
1.2.1 轉錄組研究概述
1.2.2 基于二代測序技術的轉錄組測序(RNA-seq)
1.2.3 RNA-seq的重要應用
1.3 云南山茶概況及研究進展概述
1.3.1 山茶屬植物的分類與地理分布
1.3.2 山茶花產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 油茶產業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
1.3.4 云南山茶簡介
1.4 本研究的選題依據、研究內容、研究目的與意義
第二章 山茶的實地考察及其它準備工作
2.1 引言
2.2 方法
2.2.1 實地考察與測量
2.2.2 云南山茶的人工繁殖
2.2.3 DNA和RNA提取方法
2.3 結果
2.3.1 實地考察與測量
2.3.2 云南山茶的繁殖
2.3.3 DNA和RNA提取方法的改進與比較
2.4 討論
第三章 云南山茶轉錄組測序、組裝和分析
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 植株材料和RNA樣品制備
3.2.2 測序文庫的制備和Illumina測序
3.2.3 轉錄組reads的前處理和de novo組裝
3.2.4 轉錄組序列的拼裝后處理(Post-assembly processing)
3.2.5 轉錄組序列的功能注釋
3.2.6 表達量分析和差異表達基因的富集分析
3.2.7 熒光實時定量PCR檢測(qRT-PCR)
3.3 結果與討論
3.3.1 測序和de novo組裝結果的統(tǒng)計
3.3.2 組裝質量的評估
3.3.3 轉錄組序列的注釋和GO分類
3.3.4 表達譜研究和差異表達分析
3.3.5 qRT-PCR的實驗驗證
3.4 小結
第四章 云南山茶中與油脂、類黃酮、類胡蘿卜素生物合成及光周期成花誘導相關的候選基因的鑒定和表達分析
4.1 引言
4.2 方法
4.2.1 候選基因的發(fā)掘
4.2.2 基因表達分析和qRT-PCR的實驗驗證
4.3 結果與討論
4.3.1 云南山茶轉錄組中參與三酰甘油酯生物合成的候選基因
4.3.2 云南山茶轉錄組中與光周期成花途徑相關的基因
4.3.3 云南山茶轉錄組中與類黃酮生物合成相關的基因
4.3.4 云南山茶轉錄組中與類胡蘿卜素生物合成相關的基因
4.3.5 關于基因發(fā)掘與采樣策略的討論
4.4 小結
第五章 單拷貝直系同源候選基因的發(fā)掘及其在云南山茶多倍體復合體起源進化研究中的應用初探
5.1 引言
5.2 方法
5.2.1 轉錄組序列數據集
5.2.2 單拷貝直系同源基因的數據集構建
5.2.3 系統(tǒng)發(fā)育樹構建
5.3 結果與討論
5.3.1 利用轉錄組數據進行單拷貝直系同源基因的構建
5.3.2 基于單拷貝直系同源基因聯(lián)合數據集的系統(tǒng)發(fā)育樹
5.3.3 基于全局相似性比對檢驗系統(tǒng)樹中的矛盾分支
5.4 小結
第六章 云南山茶SSR分子標記的開發(fā)
6.1 引言
6.2 材料和方法
6.2.1 材料
6.2.2 實驗方法
6.3 結果
6.3.1 EST-SSR的查找和統(tǒng)計
6.3.2 云南山茶20個SSR的實驗驗證
6.3.3 預測多態(tài)性SSR的生物信息學軟件CandiSSR的開發(fā)
6.3.4 利用CandiSSR在云南山茶轉錄組中批量預測多態(tài)性SSR
6.4 討論
參考文獻
附錄
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果
本文編號：3887271
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