白沙蒿转录组测序、分析及内参基因的鉴定和筛选

发布时间：2017-10-20 06:05

  本文关键词：白沙蒿转录组测序、分析及内参基因的鉴定和筛选

  更多相关文章： 沙生灌木 白沙蒿 转录组 脂肪酸 非生物胁迫 内参基因

【摘要】：白沙蒿(Artemisia sphaerocephala),菊科蒿属多年生半灌木,是中国西北荒漠区移动或半移动沙丘先锋物种,对极端环境具有良好的适应能力。此外,白沙蒿种子具有出色的营养价值,其富含脂类、多糖,是一种极具潜质的生物质能源。然而,由于基因信息的缺乏,白沙蒿相关性状形成及其对环境适应的生物学机制还不为人们所知,同时也限制了人们对其遗传资源的开发与利用。本文首次对白沙蒿进行深度转录组测序。选取内蒙古阿拉善左旗沙地自然分布的白沙蒿根、茎、叶、花、果实和实验室萌发3、7天的种子、幼苗以及高温、低温、盐、渗透胁迫(-1.7和-0.7Mpa)处理以及对照6种愈伤组织等共计17份材料,以获得最大化完整转录本。同时,为了提高实时荧光定量PCR技术对白沙蒿基因表达的准确性,基于白沙蒿转录组测序结果,选取21个候选内参基因通过RT-qPCR技术对21个候选内参基因在营养阶段、生殖阶段、种子发育阶段、胁迫处理条件下和所有样本中的表达水平进行检测,并且使用GeNorm、Norm Finder、和BestKeeper计算候选内参稳定值。得到以下几点主要结论:1.使用Illumian HiSeq 2500平台共获得46,831,604 reads(9.46Gb),用Trinity程序对高质量clean reads进行de nove组装,共产生了137,060 transcripts。对transcripts进一步组装分析,最终获得68,373 unigenes,其平均长度为692.76nt,N50长度为1161nt,其中58.7%的unigene得到能够注释。2.分析获得不饱和脂肪酸合成途径中的关键调控基因,白沙蒿中发现26个fad2、3个fad3、1个fad6和9个fad7/8,并且构建了fad2系统发育树。白沙蒿fad2基因构成了目前有报道以来植物中最大的一个fad2基因家族。3.白沙蒿转录组分析发现一系列响应极端温度、盐、干旱及复合胁迫的基因,表明白沙蒿对其生境的适应机制可能与这些基因的调控作用有关。4.综合GeNorm、Norm Finder和BestKeeper计算结果,在营养阶段:UBC9和Actin可作为最适内参基因;在生殖阶段:UBC9和PTB可作为最适内参基因;在种子发育阶段:UBC和PTB可作为最适内参基因;在胁迫处理条件下:Clathrin adaptor complex subunit和Expressed 4可作为最适内参基因;在全部样本中:UBC9和TIP41-like可作为最适内参基因。本文为白沙蒿重要性状的功能解析提供了丰富基因信息,为进一步解析白沙蒿作为先锋植物适应荒漠环境的分子机制奠定基础。不饱和脂肪酸合成途径中关键基因的发现,有助于进一步深入理解植物脂肪酸组成性状的生物学调控机制,同时,本研究为通过遗传操作改变油料作物的脂肪酸组成提供了丰富的基因资源。
【关键词】：沙生灌木 白沙蒿 转录组 脂肪酸 非生物胁迫 内参基因
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q943.2
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 文献综述9-18
• 1.1 引言9-10
• 1.2 转录组学概述10-13
• 1.2.1 转录组起源与发展10-11
• 1.2.2 转录组测序平台11-13
• 1.3 内参基因概述13-15
• 1.4 白沙蒿概述15-16
• 1.4.1 白沙蒿生态学特性15
• 1.4.2 白沙蒿其他特性15-16
• 1.5 研究内容及意义16-17
• 1.6 技术路线17-18
• 第二章 白沙蒿转录组测序18-42
• 2.1 材料和方法18-21
• 2.1.1 材料18-19
• 2.1.2 主要仪器19
• 2.1.3 方法19-21
• 2.2 结果与分析21-41
• 2.2.1 RNA的提取质量评估21-22
• 2.2.2 转录组序列组装结果与分析22-24
• 2.2.3 转录组SSR分析24-25
• 2.2.4 转录组功能注释25-26
• 2.2.5 与脂肪酸合成相关的候选基因26-36
• 2.2.6 响应胁迫的候选基因36-41
• 2.3 小结与讨论41-42
• 第三章 白沙蒿内参基因的筛选和鉴定42-65
• 3.1 材料和方法42-43
• 3.1.1 材料42
• 3.1.2 主要仪器42
• 3.1.3 方法42-43
• 3.2 结果与分析43-63
• 3.2.1 候选内参基因的引物特异性及扩增效率43-51
• 3.2.2 内参基因表达丰度分析51-52
• 3.2.3 内参基因稳定性分析52-62
• 3.2.4 内参基因的验证62-63
• 3.3 小结与讨论63-65
• 第四章 结论和展望65-66
• 4.1 结论65
• 4.1.1 白沙蒿转录组测序65
• 4.1.2 内参基因的筛选65
• 4.2 本研究的创新点65
• 4.3 研究展望65-66
• 参考文献66-81
• 在学期间研究成果81-82
• 致谢82

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1 程宁辉,胡建广,赵相山,李添生,高燕萍,杨金水;光照和黑暗条件下大豆和玉米基因表达差异的初步研究[J];复旦学报(自然科学版);1997年05期

2 杜占文;后生说:基因决定论的挑战者[J];国外科技动态;2001年10期

3 AnnGibbons,李大卫,何方淑;哪些基因造就了人类[J];世界科学;1999年04期

4 王大力;黄大鹏;;基因表达系列分析技术研究进展[J];动物医学进展;2009年04期

5 包俊英,余新炳,吴忠道;比较基因的表达分析[J];热带医学杂志;2001年02期

6 石胜军,夏照帆;基因表达差异分析方法进展[J];中华病理学杂志;1998年06期

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9 印莉萍,刘维仲,刘祥林,柴小清,邱泽生,张福锁;DDRT-PCR分析铁高效和铁低效小麦品种基因表达的差异[J];首都师范大学学报(自然科学版);2000年02期

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1 张文俊;江华;赵耀忠;朱晓海;刘安堂;;皮肤恶性黑色素瘤与良性痣基因表达差异的研究[A];第四届华东六省一市整形外科学术会议暨2007年浙江省整形、美容学术会议论文汇编[C];2007年

2 杨劲松;郑新民;陈诗书;;诱导PTPα表达24小时NIH3T3细胞基因表达差异的研究[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年

3 孟金萍;刘云波;张以河;孙淑华;王艳蓉;吕凤柱;杨旭;;铅暴露U251细胞基因表达谱改变及基因通路分析[A];实验动物与药理学、毒理学研究学术交流会论文汇编[C];2009年

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5 宾晓农;谭敏;吕嘉春;蒋义国;陈家X;;基因芯片筛选BPDE转化16HBE相关基因的研究[A];第五届广东省环境诱变剂学会暨第三届广东省预防医学会卫生毒理专业委员会学术交流会论文集[C];2006年

6 霍晓芳;张俊武;;红系分化相关基因的鉴别与功能研究[A];中国遗传学会七届一次青年研讨会暨上海高校模式生物E——研究院第一届模式生物学术研讨会论文汇编[C];2005年

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1 吴一福;第四军医大学发现抑癌新基因[N];中国医药报;2008年

2 柯尊洪;基因技术在中药研究中的作用[N];中国中医药报;2002年

3 王兴 闫智勇 郝晓锋;借助基因技术发展现代中药[N];中国医药报;2003年

4 本报记者 吴红月;医院病理科借助基因检测延伸新服务[N];科技日报;2014年

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本文编号：1065633