银杏种子休眠不同阶段的转录调控研究
发布时间：2021-02-02 22:27
本研究以裸子植物银杏（Ginkgo biloba L.）种子为材料,根据形态学观察和种子萌发实验将银杏种子的休眠进程划分为三个阶段,并进一步进行细胞学观察,采用第二代高通量测序技术对休眠不同阶段的银杏种胚进行转录组测序,结合生物信息学及分子生物学等研究方法与技术对银杏种胚休眠进程的调控机制进行深入分析,为种子植物的休眠过程的分子调控提供了更为丰富的转录组信息,其主要研究结果如下:1.依据种胚形态和距离播种萌发的时间将银杏种子的休眠过程划分为三个阶段。第一阶段为休眠诱导阶段,种胚形态较小,组织结构刚开始发育,距离种子萌发的时间较长,约150 d左右;第二阶段为休眠维持阶段,种胚迅速伸长生长,并分化出胚根、胚轴、胚芽及子叶,但子叶还未展开,距离种子萌发的时间缩短,约60 d左右;第三阶段为休眠释放阶段,子叶展开,胚根伸长,且种子可萌发。进一步对银杏种胚形态解剖结构观察,休眠诱导阶段胚柄基部细胞排列稀疏;休眠维持阶段,胚柄组织逐渐消失,胚体内营养物质逐渐积累;休眠释放阶段,子叶中含有较多的营养物质。超微结构观察进一步验证积累的营养物质主要为淀粉粒。2.基于Illumina High-seqT...
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１种子发育过程中转录因子及基因的作用??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｇｅｎｅｓ?ｒｅｇｕｌａｔｅ?ｓｅｅｄ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ??
第三部分结果与分析??３．１种子休眠进程的划分??银杏种子到９月下旬成熟，将成熟种子采收、堆沤，促使外种皮腐熟（图３－１?Ａ，Ｂ），通??过反复搓踩种子以去除外种皮（图３－１?Ｃ，Ｄ），将分离出来的种核用清水冲洗干净，同时除去??小石块、种柄等杂质（图３－１?Ｅ，Ｆ），脱皮处理后的银杏种核应晒干以保持适度干燥（图３－１?Ｇ）。??但采收时种胚尚未发育完全，需进行沙藏以完成其后熟过程（图３－１?Ｈ）。??ｍｍｍｍ??图３－１银杏种子的采收与沙藏??Ａ：种子成熟；Ｂ：种子采收、堆沤；Ｃ：去除外种皮；Ｄ：挑选种核；Ｅ：清洗种子；Ｆ：去除杂质；Ｇ：适度晒??干；Ｈ：种子沙藏??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?ｈａｒｖｅｓｔｅｄ?ａｎｄ?ｓａｎｄ?ｈｉｄｄｅｎ?ｏｆ?ｇｉｎｋｇｏ?ｂｉｌｏｂａ?ｓｅｅｄｓ??Ａ：?ｓｅｅｄ?ｍａｔｕｒｉｎｇ；?Ｂ：?ｓｅｅｄ?ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ；?Ｃ：?ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ?ｏｆ?ｅｘｏｃａｒｐ；?Ｄ：?ｓｅｅｄ?ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；?Ｅ：?ｓｅｅｄ?ｃｌｅａｎｉｎｇ；?Ｆ：??ｉｍｐｕｒｉｔｙ?ｒｅｍｏｖｉｎｇ；?Ｇ：?ｅｘｐｏｓｉｎｇ?ｍｏｄｅｒａｔｅｌｙ；?Ｈ：?ｓｅｅｄ?ｓａｎｄ?ｓｔｏｒｉｎｇ??银杏种子休眠的进程划分主要依据分离出种胚的形态和萌发的时间，将银杏种子休眠??进程大体划分为三个阶段（图３－２Ａ－Ｇ）。第一阶段为种子休眠诱导阶段（Ｅｍｂｒｙｏ＿Ｓ，?Ｓ），种胚??形态较小，组织结构刚开始发育（图３－２?Ａ），距离种子萌发的时间较长，约１５０?ｄ左右（图??３－２Ｅ）；第二阶段为种子休眠维持阶段（Ｅｍｂｒｙｏ＿Ｄ，Ｄ），种胚迅速伸长生长，并分化出胚根、??胚轴及子叶
ｄｒａｔｅ?ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ”?（１１５４，?１１．７８％）通路富集的基因最多，同时在?“ｔｒａｎｓｐｏｒ”（６８０，?６．９４％）”，“ｌｉｐｉｄ?ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ”（６１９，?６．３２％）与?“ｓｉｇｎａｌ?ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ”通路富集的基因也较多（图３－８）。??表３－３?Ｕｎｉｇｅｎｅｓ的数据库注释统计??Ｔａｂｌｅ?３－３?Ｔｈｅ?ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｕｎｉｇｅｎｅｓ?ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ?ａｇａｉｎｓｔ?ａｌｌ?ｄａｔａｂａｓｅｓ??Ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｕｎｉｇｅｎｅｓ?Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ?ｏｆ?ｕｎｉｇｅｎｅｓ??ＮＲ?３６，１１６?２７．０９％???ＮＴ＿?２２，６５０??１６．９９％??ＫＯ?＿＿＿＿＿?１２，５９０?９．４４％??—ＳｗｉｓｓＰｒｏｔ?３１，７５９?２３．８２％???ＰＦＡＭ?２９，２６６?—?２１．９５％??ＧＯ?２９，６９４?２２．２７％??ＫＯＧ?１５，０２０?１１．２６％??—Ａｊｌ—??５，３７６?—?４．０３％?＿??Ａｔ?ｌｅａｓｔ?ｏｎｅ?５０，４０９?３７．８２％??Ｔｏｔａｌ?１３３，２７８?１００％???Ｇｅｎｅ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?（ＧＯ）??
【参考文献】：
期刊论文
[1]花生种子休眠解除过程中相关基因的表达分析[J]. 陈静,江玲,王春明,胡晓辉,翟虎渠,万建民. 作物学报. 2015(06)
[2]东北红豆杉种子发育过程生理特性研究[J]. 秦祎婷,李雪,翟志席,董学会. 东北农业大学学报. 2014(11)
[3]拟南芥的种子及胚胎发育[J]. 苏国锋,李从从. 科技视界. 2014(22)
[4]甜玉米种子萌发过程中糖类物质转化动态变化分析[J]. 程昕昕,周毅,刘正. 种子. 2013(03)
[5]转录组与RNA-Seq技术[J]. 张春兰,秦孜娟,王桂芝,纪志宾,王建民. 生物技术通报. 2012(12)
[6]水曲柳种子次生休眠解除过程中的物质转化与内源激素变化[J]. 代玉荣,吴灵东,张鹏. 东北林业大学学报. 2011(05)
[7]不同成熟期板栗品种(系)种子发育期主要营养物质与内源激素含量的动态变化[J]. 陈在新,潘娟,江道菊. 林业科学. 2011(01)
[8]蕨类植物孢子与种子植物花粉萌发的比较[J]. 戴绍军,高晶,牟鸿飞,宋莹莹. 植物学通报. 2008(02)
[9]植物基因在转录水平上的调控及其生物学意义[J]. 张椿雨,龙艳,冯吉,孟金陵. 遗传. 2007(07)
[10]被子植物胚珠研究进展[J]. 王自芬,任毅. 植物学通报. 2007(01)
博士论文
[1]银杏种仁抗菌蛋白基因工程研究及小麦胚乳特异启动子的鉴定和评估[D]. 刘缙.西北农林科技大学 2010
硕士论文
[1]种子发育相关B3基因的起源和进化[D]. 李杨.复旦大学 2011
[2]马尾松种子发育过程元素及蛋白质组学特征[D]. 赵振洲.南京林业大学 2009
[3]山芹菜种子休眠特性及萌发生理的研究[D]. 陈姗姗.吉林农业大学 2007
[4]油松雌配子体及其蛋白泡发育的细胞学和特异蛋白研究[D]. 李莉.北京林业大学 2007
[5]买麻藤的胚胎学研究[D]. 张雪芹.湖南农业大学 2004
本文编号：3015470
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１种子发育过程中转录因子及基因的作用??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｇｅｎｅｓ?ｒｅｇｕｌａｔｅ?ｓｅｅｄ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ??
第三部分结果与分析??３．１种子休眠进程的划分??银杏种子到９月下旬成熟，将成熟种子采收、堆沤，促使外种皮腐熟（图３－１?Ａ，Ｂ），通??过反复搓踩种子以去除外种皮（图３－１?Ｃ，Ｄ），将分离出来的种核用清水冲洗干净，同时除去??小石块、种柄等杂质（图３－１?Ｅ，Ｆ），脱皮处理后的银杏种核应晒干以保持适度干燥（图３－１?Ｇ）。??但采收时种胚尚未发育完全，需进行沙藏以完成其后熟过程（图３－１?Ｈ）。??ｍｍｍｍ??图３－１银杏种子的采收与沙藏??Ａ：种子成熟；Ｂ：种子采收、堆沤；Ｃ：去除外种皮；Ｄ：挑选种核；Ｅ：清洗种子；Ｆ：去除杂质；Ｇ：适度晒??干；Ｈ：种子沙藏??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?ｈａｒｖｅｓｔｅｄ?ａｎｄ?ｓａｎｄ?ｈｉｄｄｅｎ?ｏｆ?ｇｉｎｋｇｏ?ｂｉｌｏｂａ?ｓｅｅｄｓ??Ａ：?ｓｅｅｄ?ｍａｔｕｒｉｎｇ；?Ｂ：?ｓｅｅｄ?ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ；?Ｃ：?ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ?ｏｆ?ｅｘｏｃａｒｐ；?Ｄ：?ｓｅｅｄ?ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；?Ｅ：?ｓｅｅｄ?ｃｌｅａｎｉｎｇ；?Ｆ：??ｉｍｐｕｒｉｔｙ?ｒｅｍｏｖｉｎｇ；?Ｇ：?ｅｘｐｏｓｉｎｇ?ｍｏｄｅｒａｔｅｌｙ；?Ｈ：?ｓｅｅｄ?ｓａｎｄ?ｓｔｏｒｉｎｇ??银杏种子休眠的进程划分主要依据分离出种胚的形态和萌发的时间，将银杏种子休眠??进程大体划分为三个阶段（图３－２Ａ－Ｇ）。第一阶段为种子休眠诱导阶段（Ｅｍｂｒｙｏ＿Ｓ，?Ｓ），种胚??形态较小，组织结构刚开始发育（图３－２?Ａ），距离种子萌发的时间较长，约１５０?ｄ左右（图??３－２Ｅ）；第二阶段为种子休眠维持阶段（Ｅｍｂｒｙｏ＿Ｄ，Ｄ），种胚迅速伸长生长，并分化出胚根、??胚轴及子叶
ｄｒａｔｅ?ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ”?（１１５４，?１１．７８％）通路富集的基因最多，同时在?“ｔｒａｎｓｐｏｒ”（６８０，?６．９４％）”，“ｌｉｐｉｄ?ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ”（６１９，?６．３２％）与?“ｓｉｇｎａｌ?ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ”通路富集的基因也较多（图３－８）。??表３－３?Ｕｎｉｇｅｎｅｓ的数据库注释统计??Ｔａｂｌｅ?３－３?Ｔｈｅ?ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｕｎｉｇｅｎｅｓ?ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ?ａｇａｉｎｓｔ?ａｌｌ?ｄａｔａｂａｓｅｓ??Ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｕｎｉｇｅｎｅｓ?Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ?ｏｆ?ｕｎｉｇｅｎｅｓ??ＮＲ?３６，１１６?２７．０９％???ＮＴ＿?２２，６５０??１６．９９％??ＫＯ?＿＿＿＿＿?１２，５９０?９．４４％??—ＳｗｉｓｓＰｒｏｔ?３１，７５９?２３．８２％???ＰＦＡＭ?２９，２６６?—?２１．９５％??ＧＯ?２９，６９４?２２．２７％??ＫＯＧ?１５，０２０?１１．２６％??—Ａｊｌ—??５，３７６?—?４．０３％?＿??Ａｔ?ｌｅａｓｔ?ｏｎｅ?５０，４０９?３７．８２％??Ｔｏｔａｌ?１３３，２７８?１００％???Ｇｅｎｅ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?（ＧＯ）??
【参考文献】：
期刊论文
[1]花生种子休眠解除过程中相关基因的表达分析[J]. 陈静,江玲,王春明,胡晓辉,翟虎渠,万建民. 作物学报. 2015(06)
[2]东北红豆杉种子发育过程生理特性研究[J]. 秦祎婷,李雪,翟志席,董学会. 东北农业大学学报. 2014(11)
[3]拟南芥的种子及胚胎发育[J]. 苏国锋,李从从. 科技视界. 2014(22)
[4]甜玉米种子萌发过程中糖类物质转化动态变化分析[J]. 程昕昕,周毅,刘正. 种子. 2013(03)
[5]转录组与RNA-Seq技术[J]. 张春兰,秦孜娟,王桂芝,纪志宾,王建民. 生物技术通报. 2012(12)
[6]水曲柳种子次生休眠解除过程中的物质转化与内源激素变化[J]. 代玉荣,吴灵东,张鹏. 东北林业大学学报. 2011(05)
[7]不同成熟期板栗品种(系)种子发育期主要营养物质与内源激素含量的动态变化[J]. 陈在新,潘娟,江道菊. 林业科学. 2011(01)
[8]蕨类植物孢子与种子植物花粉萌发的比较[J]. 戴绍军,高晶,牟鸿飞,宋莹莹. 植物学通报. 2008(02)
[9]植物基因在转录水平上的调控及其生物学意义[J]. 张椿雨,龙艳,冯吉,孟金陵. 遗传. 2007(07)
[10]被子植物胚珠研究进展[J]. 王自芬,任毅. 植物学通报. 2007(01)
博士论文
[1]银杏种仁抗菌蛋白基因工程研究及小麦胚乳特异启动子的鉴定和评估[D]. 刘缙.西北农林科技大学 2010
硕士论文
[1]种子发育相关B3基因的起源和进化[D]. 李杨.复旦大学 2011
[2]马尾松种子发育过程元素及蛋白质组学特征[D]. 赵振洲.南京林业大学 2009
[3]山芹菜种子休眠特性及萌发生理的研究[D]. 陈姗姗.吉林农业大学 2007
[4]油松雌配子体及其蛋白泡发育的细胞学和特异蛋白研究[D]. 李莉.北京林业大学 2007
[5]买麻藤的胚胎学研究[D]. 张雪芹.湖南农业大学 2004
本文编号：3015470
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