低温胁迫下菊花叶转录组联合测序分析及DgMYB1基因的克隆与功能鉴定

发布时间：2021-05-13 14:16

　　‘神马’菊花（Dendranthema grandiflorum）是市场上普遍受欢迎的一个白色秋菊品种,有着悠长的栽培历史,观赏、药用、食用及经济价值都极高。菊花在生长和开花的过程中,极易受气温变化的影响,尤其是低温,严重降低其经济观赏价值。MYB转录因子作为植物最大的转录因子家族,在植物对外部胁迫环境的响应中起重要作用。本研究以正常条件和低温胁迫下的‘神马’菊花叶片为实验材料,采用单分子实时测序技术与Illumina HiSeqTM 4000双末端测序技术对菊花进行转录组数据信息的联合分析建立了6个cDNA文库。克隆得到1个MYB基因并遗传转化‘神马’菊花,对其生理指标进行测定,验证了转DgMYB1基因菊花的抗寒性,为通过分子生物学手段提高栽培菊花的耐寒性提供理论依据。主要研究结果如下:1.采用单分子实时测序技术与Illumina HiSeqTM 4000双末端测序技术对低温胁迫下的菊花叶片进行转录组数据信息的联合分析,建立了6个cDNA文库,共获得8.34 GB数据,最终获得3,717,516条subreads数据,平均长度为2,243bp;获得305,231条CCS序列,全长re... 

【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
第一章 文献综述
    1.1 植物耐寒性的研究概况
        1.1.1 低温胁迫与保护酶系统
        1.1.2 低温胁迫与渗透调节物质
        1.1.3 低温胁迫与膜系统
    1.2 转录组测序技术的研究
        1.2.1 第二代Illumina测序技术在植物转录组测序中的应用
        1.2.2 第三代SMRT单分子测序技术在植物中的应用
        1.2.3 联合测序技术的应用
    1.3 植物MYB转录因子的研究
        1.3.1 植物中的MYB转录因子
        1.3.2 MYB转录因子在植物非生物胁迫中的作用
        1.3.3 MYB转录因子在低温调控中的作用
        1.3.4 MYB转录因子的研究现状以及发展趋势
    1.4 研究意义及内容
    1.5 技术路线
第二章 菊花转录组测序
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料与低温处理
        2.1.2 实验设备仪器
        2.1.3 实验试剂
    2.2 实验方法
        2.2.1 菊花总RNA的提取与检测
        2.2.2 cDNA文库的制备与上机测序
        2.2.3 生物信息分析流程
        2.2.4 原始数据处理及全长转录本分析
        2.2.5 转录本去冗余与基因功能注释
        2.2.6 基因表达水平分析
        2.2.7 差异表达分析
        2.2.8 荧光定量验证
    2.3 结果与分析
        2.3.1 转录组序列组装及分析
        2.3.2 转录本去冗余
        2.3.3 转录本的功能注释
        2.3.4 基因表达水平分析
        2.3.5 差异表达基因分析
        2.3.6 响应低温的菊花差异基因转录因子
        2.3.7 与抗氧化系统相关的低温响应基因
        2.3.8 与生物膜系统相关的低温响应基因
        2.3.9 与冷应激反应相关的低温响应基因
        2.3.10 qPCR验证结果分析
    2.4 讨论
        2.4.1 菊花差异基因转录因子对低温胁迫的响应
        2.4.2 抗氧化相关的差异基因对菊花低温胁迫的响应
        2.4.3 生物膜系统相关的差异基因对菊花低温胁迫的响应
        2.4.4 冷应激反应相关的差异基因对菊花低温胁迫的响应
第三章 DgMYB1基因的克隆和对菊花的遗传转化
    3.1 实验材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 实验设备仪器
        3.1.3 实验主要试剂和菌株
        3.1.4 引物序列
    3.2 实验方法
        3.2.1 菊花总RNA的提取与检测
        3.2.2 cDNA的合成和gDNA去除
        3.2.3 引物设计与PCR扩增
        3.2.4 PCR产物的检测与胶回收
        3.2.5 PCR回收产物的连接转化
        3.2.6 基因序列分析
        3.2.7 菊花DgMYB1基因表达载体的构建
        3.2.8 重组质粒转化农杆菌感受态细胞
        3.2.9 农杆菌介导法转化菊花
        3.2.10 转基因阳性植株的鉴定
        3.2.11 转基因植株的表达
    3.3 结果分析
        3.3.1 DgMYB1全长的获得
        3.3.2 DgMYB1基因的序列分析
        3.3.3 蛋白的同源性分析及系统进化发育树分析
        3.3.4 转基因植株的获得及表达水平
    3.4 讨论
第四章 转DgMYB1基因菊花的耐寒性评价
    4.1 实验材料
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 实验设备仪器
        4.1.3 实验试剂
    4.2 实验方法
        4.2.1 低温胁迫处理
        4.2.2 过表达DgMYB1菊花幼苗的耐寒性初步鉴定
        4.2.3 低温胁迫下转基因菊花的生理指标测定
        4.2.4 DgMYB1相关耐寒调控基因在低温胁迫处理下的表达测定
        4.2.5 数据处理与分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 低温胁迫下菊花幼苗生理生化特性的变化
        4.3.2 DgMYB1相关耐寒调控基因在低温胁迫处理下的表达分析
    4.4 讨论
第五章 总结
参考文献
致谢
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]低温胁迫下外源ABA对玉米幼苗抗寒性的影响[J]. 石如意,王腾飞,李军,裴玉贺,宋希云.  华北农学报. 2018(03)
[2]低温胁迫对闽楠幼苗形态及生理特性的影响[J]. 安常蓉,韦小丽,叶嘉俊,王明丹,田肖箫.  西部林业科学. 2018(03)
[3]外源水杨酸对低温胁迫下马铃薯幼苗生理指标的影响[J]. 李华伟,林志坚,许泳清,罗文彬,纪荣昌,刘中华,张鸿,李国良,林赵淼,邱永祥,邱思鑫,汤浩.  分子植物育种. 2018(10)
[4]油茶基因组SMRT数据的统计分析[J]. 赵松子.  南方林业科学. 2018(02)
[5]油葵HaFAD2-5基因的克隆及其对低温和光照的响应[J]. 陈玮国,周至铭,周茜萍,孙黎.  分子植物育种. 2018(02)
[6]低温对青海扁茎早熟禾活性氧代谢的影响和相关基因表达分析[J]. 史毅,牛奎举,余倩倩,刘文辉,马晖玲.  草业学报. 2017(12)
[7]低温逆境下“鲁赫”刺蔷薇抗性分析[J]. 冯亚磊,何培,王生贺,海依拉尔·托合达西,穆立蔷.  齐齐哈尔大学学报(自然科学版). 2017(05)
[8]水稻冷激蛋白基因OsCSP2启动子的克隆与分析[J]. 肖文斐,倪深,裘劼人,王淑珍,忻雅,阮松林.  浙江农业学报. 2017(06)
[9]拟南芥MYB转录因子家族研究进展[J]. 冯盼盼,陈鹏,洪文杰,赵小英,刘选明.  生命科学研究. 2016(06)
[10]第二代测序技术的发展及应用[J]. 张丁予,章婷曦,王国祥.  环境科学与技术. 2016(09)

博士论文
[1]花生PEPC家族基因分析及反义PEPC1基因遗传转化研究[D]. 潘丽娟.山东农业大学 2017
[2]基于联合测序技术的丹参活性成分生物合成及调控机制研究[D]. 徐志超.北京协和医学院 2016
[3]内质网应激调控炎症反应在高血压心脏损伤中的分子机制研究[D]. 李涛涛.首都医科大学 2016
[4]小麦MYB转录因子的功能研究[D]. 张立超.中国农业科学院 2013
[5]番茄ICE1a基因的分离与功能分析[D]. 冯海龙.山东农业大学 2013
[6]菊花近缘种属植物抗寒性评价及抗寒分子机制研究[D]. 陈煜.南京农业大学 2012
[7]采后黄瓜对机械损伤和低温胁迫的响应机制研究[D]. 彭燕.浙江大学 2012
[8]水稻氮代谢基因的核苷酸多样性及其与产量性状的关联分析[D]. 丁泽红.华中农业大学 2011

硕士论文
[1]西瓜ClMYB46基因的耐低温功能鉴定及调控作用分析[D]. 曹蕾.华中农业大学 2017
[2]低温诱导下望天树幼苗叶片生理生化变化及差异蛋白表达[D]. 马松亚.广西大学 2017
[3]基于叶绿体基因组序列的小麦族系统发育分析[D]. 程西永.山东农业大学 2017
[4]低温胁迫下菊花叶片转录组比较分析[D]. 郭彤.河南农业大学 2016
[5]银杏MYB家族基因的克隆及表达分析[D]. 高云鹏.南京林业大学 2016
[6]过表达SlMPK3对番茄低温耐受能力的影响[D]. 赵菁菁.西北农林科技大学 2016
[7]出口切花菊‘白扇’的引种调查与快繁技术的研究[D]. 周婷.福建农林大学 2016
[8]两种短命植物的CBF转录因子基因的克隆与抗寒功能鉴定[D]. 张凯.新疆农业大学 2015
[9]西瓜非生物胁迫响应R2R3MYB转录因子基因鉴定[D]. 赵爽.华中农业大学 2014
[10]甜菜M14品系BvM14-glyoxalase I基因的克隆与功能分析[D]. 吴川.黑龙江大学 2012



本文编号：3184165