甘蔗应答SrMV侵染的miRNA表达谱及抗病相关基因挖掘
发布时间：2022-09-30 10:52
甘蔗（Saccharum spp.hybrids）是最重要的糖类作物,甘蔗花叶病是一种世界性的甘蔗主要病害,影响甘蔗产量及含糖量。该病有多种病原,其中高粱花叶病毒（Sorghum mosaic virus,SrMV）是近十多年来我国蔗区甘蔗花叶病的优势病原。有关该病的研究集中在病原菌分布情况、致病机制、检测方法以及通过沉默病毒蛋白基因改良抗病性的研究,但对甘蔗受花叶病毒侵染过程相关信号通路、差异表达基因与蛋白、互作基因与蛋白等还未深入研究。miRNA作为植物生长发育与抵御逆境的关键调节因子,能够通过调控靶基因的表达参与植物的各项生命活动。因此,本研究利用高通量测序和生物信息学技术,首次构建了甘蔗抗病和感病基因型受SrMV侵染后的miRNA富集文库;根据miRNA表达丰度的变化,鉴定SrMV诱导的差异表达miRNA及其靶基因;通过荧光定量PCR（qRT-PCR）及在本氏烟（Nicotiana tabacum）中瞬时过表达miRNA,验证差异表达miRNA的功能,揭示其在SrMV侵染下调控的分子机理,并进行抗病相关基因挖掘和鉴定,以期为利用基因工程技术创制抗病材料与培育抗花叶病品种提供抗病...
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1 甘蔗花叶病
1.1 甘蔗花叶病的发生与流行
1.2 甘蔗花叶病的病原物
1.3 SrMV的基因组结构
1.4 花叶病毒的系统侵染
2 miRNA的研究现状
2.1 miRNA的概述
2.2 miRNA的合成及作用机制
2.3 植物miRNA研究现状
2.4 甘蔗miRNA研究现状
2.5 高通量测序鉴定miRNA及其靶基因
3 植物病程相关基因PR10研究进展
4 本研究的目的及意义
5 技术路线
第二章 SrMV侵染前后甘蔗miRNA数据集的构建与分析
1 材料与方法
1.1 植物材料及处理
1.2 总RNA提取及质量检测
1.3 基因组DNA去除及第一链cDNA的合成
1.4 小RNA文库的构建、测序
1.5 小RNA数据集的生物信息学分析
2 结果与分析
2.1 总RNA的质量检测
2.2 小RNA测序数据统计分析
2.3 小RNA序列的比对清理
2.4 miRNA分析
2.5 miRNA靶基因的预测
2.6 差异表达miRNA靶基因的注释
3 讨论
第三章 差异表达miRNA及其靶基因的主要功能分析
1 材料与方法
1.1 植物材料的准备
1.2 cDNA的合成
1.3 引物设计
1.4 qRT-PCR表达分析
1.5 miRNA前体的克隆
1.6 甘蔗miRNA瞬时表达分析
2 结果与分析
2.1 miRNA及其靶基因的定量引物特异性分析
2.2 miRNA表达量数据可靠性分析
2.3 候选miRNA及其靶基因的表达分析
2.4 甘蔗miRNA前体的克隆
2.5 甘蔗miRNA的瞬时表达分析
3 讨论
3.1 miRNA表达量测序结果准确性分析
3.2 miRNA及其靶基因的qRT-PCR分析
3.3 miRNA的烟草瞬时表达分析
第四章 甘蔗病程相关蛋白基因ScPR10的克隆与鉴定
1 材料与方法
1.1 植物材料及处理
1.2 总RNA提取及质量检测
1.3 基因组DNA的去除及cDNA的合成
1.4 甘蔗ScPR10基因的克隆及序列分析
1.5 甘蔗ScPR10基因表达模式分析
1.6 甘蔗ScPR10蛋白亚细胞定位分析
1.7 甘蔗ScPR10瞬时表达分析
2 结果与分析
2.1 甘蔗ScPR10基因的克隆及序列分析
2.2 甘蔗ScPR10基因表达模式分析
2.3 甘蔗ScPR10蛋白亚细胞定位分析
2.4 甘蔗ScPR10基因瞬时表达分析
3 讨论
第五章 结论与展望
1 结论
2 特色与创新点
3 展望
参考文献
读学位期间的学术论文与研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物免疫应答过程中Ca2+及CaM/CML的功能[J]. 张超,赵芊,张哲,宋水山. 生物学杂志. 2014(02)
[2]甘蔗条纹花叶病毒P3蛋白与甘蔗Rubisco大亚基互作的研究[J]. 朱海龙,程光远,彭磊,柴哲,郭晋隆,许莉萍,徐景升. 西北植物学报. 2014(04)
[3]橡胶树胶孢炭疽病菌致病相关基因CgATG8的功能分析[J]. 李超萍,林春花,翟李刚,时涛,黄贵修. 热带作物学报. 2013(11)
[4]活性氧对植物自噬调控的研究进展[J]. 景红娟,周广舟,谭晓荣,平康康,任雪建. 植物学报. 2012(05)
[5]新一代测序技术应用于microRNA检测[J]. 汤海明,陈红,张静,任景怡,许宁. 遗传. 2012(06)
[6]Autophagy in mammalian cells[J]. Kadija Abounit,Tiziano M Scarabelli,Roy B McCauley. World Journal of Biological Chemistry. 2012(01)
[7]植物MicroRNA的特点与研究方法[J]. 周立敬,高飞,马亭亭,刘冉,马玲,姚尧,周宜君. 生物技术通报. 2011(05)
[8]植物激素信号传导途径研究进展[J]. 温小杰,张学勇,郝晨阳,蒲文,刘旭. 中国农业科技导报. 2010(06)
[9]甘蔗花叶病研究进展[J]. 王晓燕,李文凤,黄应昆,卢文洁,罗志明. 中国糖料. 2009(04)
[10]利用高通量测序技术发现植物小分子RNA研究进展[J]. 卫波,张荣志,李爱丽,毛龙. 中国农业科学. 2009(11)
博士论文
[1]甘蔗应答黑穗病菌侵染的转录组与蛋白组研究及抗性相关基因挖掘[D]. 苏亚春.福建农林大学 2014
[2]油菜（Brassica napus）miRNA的鉴定及Bna-miR1140表达调控机制研究[D]. 董云.石河子大学 2013
[3]葡萄microRNA及其靶基因的识别、鉴定及作用方式研究[D]. 王晨.南京农业大学 2012
硕士论文
[1]水杨酸（SA）诱导的黄瓜超敏反应相关基因的筛选和表达分析[D]. 刘双.哈尔滨师范大学 2016
[2]铝胁迫诱导的小麦苹果酸分泌信号转导通路中IAA及MAPKs响应机制研究[D]. 林亚蒙.华中农业大学 2015
[3]水稻抗黑条矮缩病相关miRNA鉴定及功能分析[D]. 李艳舞.南京师范大学 2015
[4]甘蔗受黑穗病菌胁迫下microRNA差异表达及其靶基因功能分析[D]. 张玉叶.福建农林大学 2015
[5]基于高通量测序的中国甜柿microRNAs鉴定及分析[D]. 罗玉洁.华中农业大学 2014
[6]利用高通量测序技术鉴定棉纤维发育相关miRNAs及其靶基因[D]. 南文智.西北农林科技大学 2013
[7]水稻硫酸盐转运蛋白OsSultr1；1基因功能的研究[D]. 董婷.山东大学 2010
[8]植物NPR1及NPR1-like基因的克隆与功能分析[D]. 张颖.山东农业大学 2008
[9]叶绿体核糖体蛋白PSRP-1部分cDNA序列的克隆[D]. 袁旭.四川大学 2001
本文编号：3683419
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1 甘蔗花叶病
1.1 甘蔗花叶病的发生与流行
1.2 甘蔗花叶病的病原物
1.3 SrMV的基因组结构
1.4 花叶病毒的系统侵染
2 miRNA的研究现状
2.1 miRNA的概述
2.2 miRNA的合成及作用机制
2.3 植物miRNA研究现状
2.4 甘蔗miRNA研究现状
2.5 高通量测序鉴定miRNA及其靶基因
3 植物病程相关基因PR10研究进展
4 本研究的目的及意义
5 技术路线
第二章 SrMV侵染前后甘蔗miRNA数据集的构建与分析
1 材料与方法
1.1 植物材料及处理
1.2 总RNA提取及质量检测
1.3 基因组DNA去除及第一链cDNA的合成
1.4 小RNA文库的构建、测序
1.5 小RNA数据集的生物信息学分析
2 结果与分析
2.1 总RNA的质量检测
2.2 小RNA测序数据统计分析
2.3 小RNA序列的比对清理
2.4 miRNA分析
2.5 miRNA靶基因的预测
2.6 差异表达miRNA靶基因的注释
3 讨论
第三章 差异表达miRNA及其靶基因的主要功能分析
1 材料与方法
1.1 植物材料的准备
1.2 cDNA的合成
1.3 引物设计
1.4 qRT-PCR表达分析
1.5 miRNA前体的克隆
1.6 甘蔗miRNA瞬时表达分析
2 结果与分析
2.1 miRNA及其靶基因的定量引物特异性分析
2.2 miRNA表达量数据可靠性分析
2.3 候选miRNA及其靶基因的表达分析
2.4 甘蔗miRNA前体的克隆
2.5 甘蔗miRNA的瞬时表达分析
3 讨论
3.1 miRNA表达量测序结果准确性分析
3.2 miRNA及其靶基因的qRT-PCR分析
3.3 miRNA的烟草瞬时表达分析
第四章 甘蔗病程相关蛋白基因ScPR10的克隆与鉴定
1 材料与方法
1.1 植物材料及处理
1.2 总RNA提取及质量检测
1.3 基因组DNA的去除及cDNA的合成
1.4 甘蔗ScPR10基因的克隆及序列分析
1.5 甘蔗ScPR10基因表达模式分析
1.6 甘蔗ScPR10蛋白亚细胞定位分析
1.7 甘蔗ScPR10瞬时表达分析
2 结果与分析
2.1 甘蔗ScPR10基因的克隆及序列分析
2.2 甘蔗ScPR10基因表达模式分析
2.3 甘蔗ScPR10蛋白亚细胞定位分析
2.4 甘蔗ScPR10基因瞬时表达分析
3 讨论
第五章 结论与展望
1 结论
2 特色与创新点
3 展望
参考文献
读学位期间的学术论文与研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物免疫应答过程中Ca2+及CaM/CML的功能[J]. 张超,赵芊,张哲,宋水山. 生物学杂志. 2014(02)
[2]甘蔗条纹花叶病毒P3蛋白与甘蔗Rubisco大亚基互作的研究[J]. 朱海龙,程光远,彭磊,柴哲,郭晋隆,许莉萍,徐景升. 西北植物学报. 2014(04)
[3]橡胶树胶孢炭疽病菌致病相关基因CgATG8的功能分析[J]. 李超萍,林春花,翟李刚,时涛,黄贵修. 热带作物学报. 2013(11)
[4]活性氧对植物自噬调控的研究进展[J]. 景红娟,周广舟,谭晓荣,平康康,任雪建. 植物学报. 2012(05)
[5]新一代测序技术应用于microRNA检测[J]. 汤海明,陈红,张静,任景怡,许宁. 遗传. 2012(06)
[6]Autophagy in mammalian cells[J]. Kadija Abounit,Tiziano M Scarabelli,Roy B McCauley. World Journal of Biological Chemistry. 2012(01)
[7]植物MicroRNA的特点与研究方法[J]. 周立敬,高飞,马亭亭,刘冉,马玲,姚尧,周宜君. 生物技术通报. 2011(05)
[8]植物激素信号传导途径研究进展[J]. 温小杰,张学勇,郝晨阳,蒲文,刘旭. 中国农业科技导报. 2010(06)
[9]甘蔗花叶病研究进展[J]. 王晓燕,李文凤,黄应昆,卢文洁,罗志明. 中国糖料. 2009(04)
[10]利用高通量测序技术发现植物小分子RNA研究进展[J]. 卫波,张荣志,李爱丽,毛龙. 中国农业科学. 2009(11)
博士论文
[1]甘蔗应答黑穗病菌侵染的转录组与蛋白组研究及抗性相关基因挖掘[D]. 苏亚春.福建农林大学 2014
[2]油菜（Brassica napus）miRNA的鉴定及Bna-miR1140表达调控机制研究[D]. 董云.石河子大学 2013
[3]葡萄microRNA及其靶基因的识别、鉴定及作用方式研究[D]. 王晨.南京农业大学 2012
硕士论文
[1]水杨酸（SA）诱导的黄瓜超敏反应相关基因的筛选和表达分析[D]. 刘双.哈尔滨师范大学 2016
[2]铝胁迫诱导的小麦苹果酸分泌信号转导通路中IAA及MAPKs响应机制研究[D]. 林亚蒙.华中农业大学 2015
[3]水稻抗黑条矮缩病相关miRNA鉴定及功能分析[D]. 李艳舞.南京师范大学 2015
[4]甘蔗受黑穗病菌胁迫下microRNA差异表达及其靶基因功能分析[D]. 张玉叶.福建农林大学 2015
[5]基于高通量测序的中国甜柿microRNAs鉴定及分析[D]. 罗玉洁.华中农业大学 2014
[6]利用高通量测序技术鉴定棉纤维发育相关miRNAs及其靶基因[D]. 南文智.西北农林科技大学 2013
[7]水稻硫酸盐转运蛋白OsSultr1；1基因功能的研究[D]. 董婷.山东大学 2010
[8]植物NPR1及NPR1-like基因的克隆与功能分析[D]. 张颖.山东农业大学 2008
[9]叶绿体核糖体蛋白PSRP-1部分cDNA序列的克隆[D]. 袁旭.四川大学 2001
本文编号：3683419
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