转录组及miRNA测序分析甘蓝型油菜菌核病抗性相关miRNAs

发布时间：2024-05-09 00:13

　　油菜菌核病(Sclerotinia stem rot)是由核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)引起的一种危害油菜产量和品质的世界性真菌病害。目前对于此类病害的研究主要集中在病原菌的分离和鉴定、抗病资源的筛选、抗病育种以及QTL(Quantitative trait loci)定位等方面,在转录或转录后水平上研究甘蓝型油菜菌核病的抗病响应分子机制还较少。microRNAs(miRNAs)是一种内源性的单链非编码小分子RNA,主要在转录后水平通过负调控靶基因的表达或抑制靶mRNA的翻译来参与调控植物生长发育和逆境胁迫响应等。迄今为止在miRBase2.10数据库中仅有92条油菜miRNAs的信息,远少于同属十字花科的拟南芥。本实验从以下两个方面来鉴定甘蓝型油菜菌核病抗性相关的miRNAs和基因,通过对差异miRNAs的表达模式及其基因的功能进行分析来探寻其在油菜抗菌核病过程的作用机理,初步揭示甘蓝型油菜和菌核病互作的复杂机制,为油菜菌核病抗病育种和抗病关键基因的克隆和研究提供理论依据。1、对未接种核盘菌(0h)以及接种后48h的甘蓝型油菜抗病...

【文章页数】：118 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1 油菜菌核病
        1.1 油菜菌核病的发生与危害
        1.2 油菜抗菌核病研究进展
            1.2.1 油菜菌核病的抗性研究
            1.2.2 油菜菌核病的抗性遗传
            1.2.3 油菜抗菌核病基因的研究
    2 植物microRNAs
        2.1 miRNAs的形成和作用机制
        2.2 miRNAs的研究方法
            2.2.1 高通量测序
            2.2.2 降解组测序
        2.3 miRNAs的生物学功能研究
            2.3.1 参与植物生长发育过程
            2.3.2 参与植物环境胁迫应答
            2.3.3 参与植物免疫
        2.4 油菜miRNAs的研究进展
    3 本研究的目的和意义
    4 技术路线
第2章 菌核病胁迫下甘蓝型油菜的转录组及miRNA测序分析
    1 引言
    2 材料和方法
        2.1 植物材料和菌株
        2.2 主要试剂
        2.3 主要仪器和设备
        2.4 使用的数据库和软件
        2.5 RNA提取与检测
        2.6 miRNA测序
            2.6.1 小分子RNA文库的构建、测序及数据预处理
            2.6.2 已知的和新的miRNAs鉴定及其靶基因的预测
            2.6.3 差异表达miRNAs及其靶基因的功能分析
        2.7 转录组测序
            2.7.1 转录组文库的构建、测序及数据预处理
            2.7.2 基因的表达丰度统计和差异表达分析
            2.7.3 差异表达基因的功能注释
        2.8 降解组测序
            2.8.1 降解组文库的构建及测序
            2.8.2 靶基因的预测及降解位点分析
            2.8.3 靶基因的功能注释
        2.9 抗病性相关miRNAs和基因鉴定
        2.10 qRT-PCR验证测序结果的准确性
            2.10.1 引物设计
            2.10.2 差异表达miRNAs的qRT-PCR验证
            2.10.3 差异表达基因的qRT-PCR验证
    3 结果与分析
        3.1 miRNA测序挖掘甘蓝型油菜菌核病抗性相关miRNAs
            3.1.1 miRNA测序基本数据
            3.1.2 已知miRNAs的鉴定
            3.1.3 新miRNAs的鉴定
            3.1.4 miRNAs的差异表达分析
            3.1.5 差异表达miRNAs靶基因的预测和功能注释
        3.2 转录组测序发掘甘蓝型油菜菌核病胁迫抗性相关靶基因
            3.2.1 转录组测序基本数据
            3.2.2 差异表达基因的分析
            3.2.3 差异表达基因的功能注释
        3.3 降解组测序分析甘蓝型油菜菌核病抗性相关miRNAs的靶基因
            3.3.1 降解组测序基本数据
            3.3.2 降解位点的鉴定及分类
        3.4 甘蓝型油菜菌核病抗性相关miRNAs和基因的鉴定
            3.4.1 miRNA测序和转录组测序共有的差异表达基因分析
            3.4.2 转录组测序特有的差异表达基因分析
        3.5 qRT-PCR验证测序结果准确性
    4 讨论
        4.1 菌核病胁迫下甘蓝型油菜茎秆的miRNA、转录组以及降解组测序
        4.2 甘蓝型油菜菌核病抗性相关miRNAs和基因
    5 小结
第3章 菌核病胁迫下甘蓝型油菜不同抗性材料的miRNA测序分析
    1 引言
    2 材料和方法
        2.1 植物材料和菌株
        2.2 主要试剂
        2.3 主要仪器和设备
        2.4 使用的数据库和软件
        2.5 RNA提取与检测
        2.6 miRNA测序
            2.6.1 小分子RNA文库构建、测序及生物信息学分析
            2.6.2 已知miRNAs的鉴定
            2.6.3 新miRNAs的鉴定
            2.6.4 miRNA的差异表达分析
            2.6.5 miRNA靶基因的预测
            2.6.6 GO和KEGG分析
            2.6.7 miRNAs与其对应靶基因互作图的绘制
        2.7 差异表达miRNAs及其靶基因的qRT-PCR表达验证
    3 结果与分析
        3.1 甘蓝型油菜miRNA测序基本数据
        3.2 已知miRNAs的鉴定
        3.3 新miRNAs的鉴定
        3.4 miRNA的差异表达分析
        3.5 差异表达miRNA靶基因的预测
        3.6 差异表达miRNA靶基因的功能注释
        3.7 差异表达miRNAs及其靶基因的验证
            3.7.1 qRT-PCR验证差异表达miRNAs及其靶基因
            3.7.2 转录组测序验证测序结果的准确性
    4 讨论
        4.1 试验材料体系分析
        4.2 菌核病胁迫下甘蓝型油菜茎秆的高通量测序
        4.3 油菜菌核病胁迫下miRNAs介导的抗病防御调控网络
            4.3.1 抗病基因
            4.3.2 miRNAs介导的植物激素信号转导过程
            4.3.3 miRNAs介导的植物防御和免疫响应过程
            4.3.4 miRNAs介导的木质素生物合成途径
        4.4 miRNAs介导的甘蓝型油菜菌核病抗病机制探讨
    5 小结
参考文献
附录
致谢
在校期间发表论文情况



本文编号：3968029