红花草莓花青素苷合成结构基因FpDFR、FpANS及启动子的克隆与分析
发布时间：2021-12-22 21:25
红花草莓（red-flowered strawberry）是由开白花的栽培草莓（Fragaria×ananassa）与开红花的沼委陵菜（Potentilla palustris）通过远缘杂交方法育成的属间杂种,是草莓家族的新成员,具有很高的观赏价值,同时果实亦可食用,具有很好的发展空间与前景。近几年以来,随着高通量测序技术的发展,可以为红花草莓花瓣呈色的研究机理提供新的思路。红花草莓杂交后代花瓣发生显著的性状分离,后代的花色从白色一直变化到红色,本文以转录组测序分析等手段,以红花草莓品种‘四季红’杂交后代的红色花瓣和白色花瓣为试材,期望从转录水平分析花色的差异。基于前期的研究基础,克隆红花草莓花瓣花青素苷合成途径中关键结构基因和启动子序列,分析不同花色的结构特点,这对进一步了解红花草莓花色调控机制具有重要意义。主要研究结果如下:以红花草莓品种‘四季红’为试材,选取其花瓣发育过程中具有明显颜色变化的三个发育时期,即蕾期（PFL）、转色期（PFZ）、大蕾期（PFD）的花瓣样品,进行高通量测序。通过基因功能注释,筛选花青素苷合...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
红花草莓花瓣不同的发育阶段
结果与分析183结果与分析3.1红花草莓转录组数据筛选为了明确红花草莓花青苷合成途径的调控机理，本课题组前期对红花草莓三个时期花蕾花瓣进行了转录组测序，挑选出在红花草莓花色合成途径中行使相应功能的结构基因DFR与ANS，基于前人实验结果（薛莉，2016）与红花草莓转录组文库中花青苷合成途径中结构基因的表达量等数据，如表5所示，筛选得到表达差异显著的3个DFR与1个ANS下游结构基因。表5基于转录组数据所选基因Table5Selectedgenesbasedontranscriptomedata基因IDGeneID长度Length蕾期平均值TPM（L）转色期平均值TPM（Z）大蕾期平均值TPM（D）log2FC值log2FCDFR1TRINITY_DN14121_c0_g210380.070.452.253.32DFR2TRINITY_DN14121_c0_g313110.92103.80570.706.10DFR3TRINITY_DN16693_c0_g120413.713.405.620.47ANS1TRINITY_DN20632_c0_g114863.13234.10835.945.493.2红花草莓花青素苷合成途径中结构基因FpDFR和FpANS的生物信息学分析以红花草莓莓品种‘四季红’和杂交后代白花‘B1’的盛花期花瓣为材料，提取RNA，克隆4个结构基因分别名为FpDFR1、FpDFR2、FpDFR3、FpANS1（图2）。图2结构基因克隆产物凝胶电泳的检测注：数字1-4分别为FpDFR1、FpDFR2、FpDFR3和FpANS1结构基因克隆产物凝胶电泳结果Fig.2DetectionofstructuralgenecloneproductsbyagarosegelelectrophoresisNote:Numbers1-4aretheagarosegelelectrophoresisresultsofcloneproductsfromstructuralgenesFpDFR1,FpDFR2,FpDFR3andFpANS1respectively
KKeEEmMMgGGfFFeEEfFFkKKhHHsSSlLLeEEdDDmMMfFFtTTgGGaAAvVVdDDaAAcCCrRReEEkKKgGGlLLlLLpPPlLLpPPqQQeEEeEEeEEaAAeEEkKKrRRrRRaAA图3结构基因FpDFR1在红色和白色花瓣中的克隆结果比较Fig.3ComparisonofcloningresultsofstructuregeneFpDFR1inredandwhitepetals图4结构基因FpDFR1在红白花草莓中的克隆结果与其他物种序列比较Fig.4ComparisonofcloneresultsofstructuregeneFpDFR1inred-andwhite-floweredstrawberryandotherspecies
【参考文献】：
期刊论文
[1]葡萄风信子MaHY5基因的克隆与表达分析[J]. 曹诗梦,刘雅莉. 西北植物学报. 2019(07)
[2]葡萄风信子MaGT1基因的克隆及其表达分析[J]. 梁沛雯,娄倩,刘雅莉. 西北植物学报. 2019(06)
[3]红花草莓粉佳人与俏佳人杂交后代花与果实性状调查分析[J]. 薛莉,刘玉,吴雪,王晨,何静娟,岳静宇,雷家军. 沈阳农业大学学报. 2019(02)
[4]红花草莓与栽培品种杂交后代花及果实性状调查[J]. 王冲,李迎薪,李向辉,岳静宇,李文清,雷家军. 北方园艺. 2019(01)
[5]毛白杨花青素合酶基因的克隆与特性分析[J]. 姚建忠. 中国细胞生物学学报. 2018(03)
[6]二氢黄酮醇-4-还原酶在花青素合成中的功能及调控研究进展[J]. 李亚丽,李欣,肖婕,李瑞玲,杨华丽,孙勃,汤浩茹. 西北植物学报. 2018(01)
[7]红花草莓‘俏佳人’与白花品种‘佐贺清香’杂交后代性状调查[J]. 张屹,赵琳,赫嵩,雷家军,薛莉. 园艺与种苗. 2018(01)
[8]黑果枸杞WD40编码基因LrAN11的克隆及表达分析[J]. 严莉,陈建伟,王翠平,乔改霞,李健. 核农学报. 2017(11)
[9]红花草莓新品种‘紫金红’[J]. 王庆莲,赵密珍,王壮伟,吴伟民,钱亚明. 园艺学报. 2017(12)
[10]百脉根花青素合酶基因（LcANS）的克隆及表达分析[J]. 马兰. 基因组学与应用生物学. 2017(07)
博士论文
[1]蓝色花葡萄风信子关键基因DFR和FLS调控花青苷积累的功能研究[D]. 刘红利.西北农林科技大学 2019
[2]丹参类黄酮合成途径关键酶基因的克隆与功能分析[D]. 李红艳.西北农林科技大学 2019
[3]红花草莓花瓣呈色相关基因表达分析及花色分子标记[D]. 丁言.沈阳农业大学 2019
[4]野鸢尾与射干种间杂交后代遗传变异及花色形成机理研究[D]. 徐文姬.沈阳农业大学 2018
[5]葡萄风信子MYB和bHLH转录因子对花青苷合成的调控研究[D]. 陈凯利.西北农林科技大学 2017
[6]玫瑰类黄酮合成相关基因的克隆和功能解析[D]. 罗平.华中农业大学 2016
[7]红花草莓种质创新及花色形成机理研究[D]. 薛莉.沈阳农业大学 2016
[8]玉米萜类合成酶基因TPS10表达调控的研究[D]. 李圣彦.中国农业大学 2015
[9]‘澳洲青苹’苹果套袋处理后果实着色相关基因的克隆及表达分析[D]. 张小军.西北农林科技大学 2013
[10]浙江红山茶花青素和脂肪酸合成相关基因克隆与表达分析[D]. 王仲伟.南京林业大学 2013
硕士论文
[1]红花草莓花色相关miRNA的鉴定与分析[D]. 王海峰.沈阳农业大学 2019
[2]桑树花青素生物合成相关基因及其与桑椹花青素含量的关系研究[D]. 王如凤.江苏科技大学 2019
[3]玫瑰3个WD40转录因子的克隆与表达分析[D]. 王烨楠.山东农业大学 2019
[4]药西瓜UDP-糖基转移酶基因克隆与原核表达分析[D]. 刘月.延边大学 2018
[5]羽衣甘蓝粉色叶相关基因DFR的克隆及表达载体构建[D]. 田振东.沈阳农业大学 2018
[6]红花草莓花色对温度的响应及花色相关基因表达分析[D]. 梁吉昌.沈阳农业大学 2018
[7]苹果MdARF3基因克隆及功能分析[D]. 田家瑞.沈阳农业大学 2018
[8]十倍体红花草莓杂交后代植物学性状观察及抗寒性评价研究[D]. 常雯青.沈阳农业大学 2018
[9]刺梨GGP基因启动子的克隆、分析及其功能验证[D]. 张书轩.贵州大学 2018
[10]玫瑰RrSLF基因的克隆、表达分析及亚细胞定位[D]. 李康.山东农业大学 2018
本文编号：3547120
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
红花草莓花瓣不同的发育阶段
结果与分析183结果与分析3.1红花草莓转录组数据筛选为了明确红花草莓花青苷合成途径的调控机理，本课题组前期对红花草莓三个时期花蕾花瓣进行了转录组测序，挑选出在红花草莓花色合成途径中行使相应功能的结构基因DFR与ANS，基于前人实验结果（薛莉，2016）与红花草莓转录组文库中花青苷合成途径中结构基因的表达量等数据，如表5所示，筛选得到表达差异显著的3个DFR与1个ANS下游结构基因。表5基于转录组数据所选基因Table5Selectedgenesbasedontranscriptomedata基因IDGeneID长度Length蕾期平均值TPM（L）转色期平均值TPM（Z）大蕾期平均值TPM（D）log2FC值log2FCDFR1TRINITY_DN14121_c0_g210380.070.452.253.32DFR2TRINITY_DN14121_c0_g313110.92103.80570.706.10DFR3TRINITY_DN16693_c0_g120413.713.405.620.47ANS1TRINITY_DN20632_c0_g114863.13234.10835.945.493.2红花草莓花青素苷合成途径中结构基因FpDFR和FpANS的生物信息学分析以红花草莓莓品种‘四季红’和杂交后代白花‘B1’的盛花期花瓣为材料，提取RNA，克隆4个结构基因分别名为FpDFR1、FpDFR2、FpDFR3、FpANS1（图2）。图2结构基因克隆产物凝胶电泳的检测注：数字1-4分别为FpDFR1、FpDFR2、FpDFR3和FpANS1结构基因克隆产物凝胶电泳结果Fig.2DetectionofstructuralgenecloneproductsbyagarosegelelectrophoresisNote:Numbers1-4aretheagarosegelelectrophoresisresultsofcloneproductsfromstructuralgenesFpDFR1,FpDFR2,FpDFR3andFpANS1respectively
KKeEEmMMgGGfFFeEEfFFkKKhHHsSSlLLeEEdDDmMMfFFtTTgGGaAAvVVdDDaAAcCCrRReEEkKKgGGlLLlLLpPPlLLpPPqQQeEEeEEeEEaAAeEEkKKrRRrRRaAA图3结构基因FpDFR1在红色和白色花瓣中的克隆结果比较Fig.3ComparisonofcloningresultsofstructuregeneFpDFR1inredandwhitepetals图4结构基因FpDFR1在红白花草莓中的克隆结果与其他物种序列比较Fig.4ComparisonofcloneresultsofstructuregeneFpDFR1inred-andwhite-floweredstrawberryandotherspecies
【参考文献】：
期刊论文
[1]葡萄风信子MaHY5基因的克隆与表达分析[J]. 曹诗梦,刘雅莉. 西北植物学报. 2019(07)
[2]葡萄风信子MaGT1基因的克隆及其表达分析[J]. 梁沛雯,娄倩,刘雅莉. 西北植物学报. 2019(06)
[3]红花草莓粉佳人与俏佳人杂交后代花与果实性状调查分析[J]. 薛莉,刘玉,吴雪,王晨,何静娟,岳静宇,雷家军. 沈阳农业大学学报. 2019(02)
[4]红花草莓与栽培品种杂交后代花及果实性状调查[J]. 王冲,李迎薪,李向辉,岳静宇,李文清,雷家军. 北方园艺. 2019(01)
[5]毛白杨花青素合酶基因的克隆与特性分析[J]. 姚建忠. 中国细胞生物学学报. 2018(03)
[6]二氢黄酮醇-4-还原酶在花青素合成中的功能及调控研究进展[J]. 李亚丽,李欣,肖婕,李瑞玲,杨华丽,孙勃,汤浩茹. 西北植物学报. 2018(01)
[7]红花草莓‘俏佳人’与白花品种‘佐贺清香’杂交后代性状调查[J]. 张屹,赵琳,赫嵩,雷家军,薛莉. 园艺与种苗. 2018(01)
[8]黑果枸杞WD40编码基因LrAN11的克隆及表达分析[J]. 严莉,陈建伟,王翠平,乔改霞,李健. 核农学报. 2017(11)
[9]红花草莓新品种‘紫金红’[J]. 王庆莲,赵密珍,王壮伟,吴伟民,钱亚明. 园艺学报. 2017(12)
[10]百脉根花青素合酶基因（LcANS）的克隆及表达分析[J]. 马兰. 基因组学与应用生物学. 2017(07)
博士论文
[1]蓝色花葡萄风信子关键基因DFR和FLS调控花青苷积累的功能研究[D]. 刘红利.西北农林科技大学 2019
[2]丹参类黄酮合成途径关键酶基因的克隆与功能分析[D]. 李红艳.西北农林科技大学 2019
[3]红花草莓花瓣呈色相关基因表达分析及花色分子标记[D]. 丁言.沈阳农业大学 2019
[4]野鸢尾与射干种间杂交后代遗传变异及花色形成机理研究[D]. 徐文姬.沈阳农业大学 2018
[5]葡萄风信子MYB和bHLH转录因子对花青苷合成的调控研究[D]. 陈凯利.西北农林科技大学 2017
[6]玫瑰类黄酮合成相关基因的克隆和功能解析[D]. 罗平.华中农业大学 2016
[7]红花草莓种质创新及花色形成机理研究[D]. 薛莉.沈阳农业大学 2016
[8]玉米萜类合成酶基因TPS10表达调控的研究[D]. 李圣彦.中国农业大学 2015
[9]‘澳洲青苹’苹果套袋处理后果实着色相关基因的克隆及表达分析[D]. 张小军.西北农林科技大学 2013
[10]浙江红山茶花青素和脂肪酸合成相关基因克隆与表达分析[D]. 王仲伟.南京林业大学 2013
硕士论文
[1]红花草莓花色相关miRNA的鉴定与分析[D]. 王海峰.沈阳农业大学 2019
[2]桑树花青素生物合成相关基因及其与桑椹花青素含量的关系研究[D]. 王如凤.江苏科技大学 2019
[3]玫瑰3个WD40转录因子的克隆与表达分析[D]. 王烨楠.山东农业大学 2019
[4]药西瓜UDP-糖基转移酶基因克隆与原核表达分析[D]. 刘月.延边大学 2018
[5]羽衣甘蓝粉色叶相关基因DFR的克隆及表达载体构建[D]. 田振东.沈阳农业大学 2018
[6]红花草莓花色对温度的响应及花色相关基因表达分析[D]. 梁吉昌.沈阳农业大学 2018
[7]苹果MdARF3基因克隆及功能分析[D]. 田家瑞.沈阳农业大学 2018
[8]十倍体红花草莓杂交后代植物学性状观察及抗寒性评价研究[D]. 常雯青.沈阳农业大学 2018
[9]刺梨GGP基因启动子的克隆、分析及其功能验证[D]. 张书轩.贵州大学 2018
[10]玫瑰RrSLF基因的克隆、表达分析及亚细胞定位[D]. 李康.山东农业大学 2018
本文编号：3547120
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