长链非编码RNAs在胡杨盐胁迫下的动态响应机制研究
发布时间：2021-05-09 00:53
长链非编码RNAs（long20noncoding20RN20As,lncRNAs）,即不编码蛋白质的长RNA转录本,在植物响应生物和非生物胁迫过程中起重要调节作用。土壤盐度是最重要的非生物胁迫之一,目前关于lncRNAs在林木耐盐机制上的研究尚未见报道。本研究以耐盐性比较强的胡杨（Populus20euphratica）为实验材料,利用高通量链特异性RNA测序技术,对于盐胁迫条件下多个时间点的动态转录组数据进行了测定。通过与参考基因组比对,从全基因组水平上筛选出胡杨lncRNAs。再构建了20lncRNAs与其靶基因之间、mRNAs之间的动态基因调控网络,基于表达模式、网络拓扑结构和功能的注释信息,对lncRNAs和mRNAs在胡杨响应盐胁迫中发挥的作用进行了研究。本文取得的主要研究成果如下:（1）首次在全基因组水平上对胡杨lncRNAs进行了鉴定,最终发现36075个胡杨lncRNAs。通过对其长度、外显子数目、ORF长度及表达水平分析,发现胡杨lncRNAs与其他物种lncRNAs具有相似的基本特性。研究发现胡杨lncRNAs在基因组上呈现均匀分布。预测了胡杨lncRNAs和mi...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
1 长链非编码RNAs研究进展
1.1 长链非编码RNAs的定义
1.2 长链非编码RNAs的生物发生
1.2.1 长链非编码RNAs的转录调节
1.2.2 长链非编码RNAs的特异性加工
1.3 长链非编码RNAs的功能机制
1.3.1 表观遗传学调控
1.3.2 转录调控
1.3.3 转录后调控
1.4 植物长链非编码RNAs研究
1.5 研究思路与技术路线
2 胡杨全基因组水平lncRNAs的筛选与鉴定
2.1 材料与方法
2.1.1 试验材料的获取
2.1.2 盐胁迫处理
2.1.3 总RNA的提取、文库构建和链特异性RNA测序
2.1.4 序列比对与基因表达水平分析
2.1.5 胡杨lncRNAs的筛选
2.1.6 胡杨lncRNAs与已知miRNAs功能性相互作用
2.2 结果与分析
2.2.1 材料的处理和RNA的提取
2.2.2 测序结果和统计
2.2.3 胡杨全基因组水平lncRNAs筛选
2.2.4 RNA测序整体质量评估
2.2.5 lncRNAs与mRNAs结构、表达水平比较分析
2.2.6 lncRNAs在基因组上的分布
2.2.7 胡杨lncRNAs与miRNAs之间的相互作用
2.3 讨论
2.3.1 测序结果统计
2.3.2 胡杨全基因组水平lncRNAs的筛选与鉴定
2.3.3 胡杨lncRNAs与miRNAs之间的相互作用
2.4 小结
3 盐胁迫下胡杨lncRNAs动态表达变化
3.1 材料与方法
3.1.1 材料的获取与盐胁迫处理
3.1.2 lncRNAs靶基因的预测
3.1.3 差异lncRNAs筛选
3.1.4 差异靶基因的功能富集
3.1.5 盐胁迫下lncRNAs的动态表达模式
3.1.6 lncRNAs与mRNAs之间调控网络再构建
3.1.7 qRT-PCR验证
3.2 结果与分析
3.2.1 差异表达分析
3.2.2 靶基因功能预测
3.2.3 胡杨盐胁迫下lncRNAs动态表达模式分析
3.2.4 聚类内靶基因的功能富集分析
3.2.5 lncRNAs和mRNAs之间调控网络的再构建
3.3 讨论
3.3.1 盐胁迫下胡杨lncRNAs的差异表达
3.3.2 lncRNAs参与持久盐胁迫响应
3.3.3 盐胁迫下胡杨lncRNAs参与植物激素调节
3.4 小结
4 盐胁迫下胡杨mRNAs动态表达变化
4.1 材料与方法
4.1.1 材料的获取与盐胁迫处理
4.1.2 序列注释
4.1.3 差异基因筛选
4.1.4 功能富集分析
4.1.5 聚类分析
4.1.6 调控网络再构建
4.1.7 qRT-PCR验证
4.2 结果与分析
4.2.1 基因功能注释情况
4.2.2 差异表达基因筛选
4.2.3 差异表达基因富集分析
4.2.4 基因表达模式解析
4.2.5 聚类模块的生物学富集
4.2.6 聚类间调控网路再构建
4.2.7 聚类内调控网络再构建
4.2.8 qRT-PCR功能验证
4.3 讨论
4.3.1 盐胁迫下胡杨动态表达模式
4.3.2 盐胁迫下胡杨关键响应基因的挖掘
4.4 小结
5 结论与展望
5.1 结论与创新点
5.2 展望
参考文献
附录
个人简介
导师简介
获得成果目录清单
致谢
本文编号：3176294
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
1 长链非编码RNAs研究进展
1.1 长链非编码RNAs的定义
1.2 长链非编码RNAs的生物发生
1.2.1 长链非编码RNAs的转录调节
1.2.2 长链非编码RNAs的特异性加工
1.3 长链非编码RNAs的功能机制
1.3.1 表观遗传学调控
1.3.2 转录调控
1.3.3 转录后调控
1.4 植物长链非编码RNAs研究
1.5 研究思路与技术路线
2 胡杨全基因组水平lncRNAs的筛选与鉴定
2.1 材料与方法
2.1.1 试验材料的获取
2.1.2 盐胁迫处理
2.1.3 总RNA的提取、文库构建和链特异性RNA测序
2.1.4 序列比对与基因表达水平分析
2.1.5 胡杨lncRNAs的筛选
2.1.6 胡杨lncRNAs与已知miRNAs功能性相互作用
2.2 结果与分析
2.2.1 材料的处理和RNA的提取
2.2.2 测序结果和统计
2.2.3 胡杨全基因组水平lncRNAs筛选
2.2.4 RNA测序整体质量评估
2.2.5 lncRNAs与mRNAs结构、表达水平比较分析
2.2.6 lncRNAs在基因组上的分布
2.2.7 胡杨lncRNAs与miRNAs之间的相互作用
2.3 讨论
2.3.1 测序结果统计
2.3.2 胡杨全基因组水平lncRNAs的筛选与鉴定
2.3.3 胡杨lncRNAs与miRNAs之间的相互作用
2.4 小结
3 盐胁迫下胡杨lncRNAs动态表达变化
3.1 材料与方法
3.1.1 材料的获取与盐胁迫处理
3.1.2 lncRNAs靶基因的预测
3.1.3 差异lncRNAs筛选
3.1.4 差异靶基因的功能富集
3.1.5 盐胁迫下lncRNAs的动态表达模式
3.1.6 lncRNAs与mRNAs之间调控网络再构建
3.1.7 qRT-PCR验证
3.2 结果与分析
3.2.1 差异表达分析
3.2.2 靶基因功能预测
3.2.3 胡杨盐胁迫下lncRNAs动态表达模式分析
3.2.4 聚类内靶基因的功能富集分析
3.2.5 lncRNAs和mRNAs之间调控网络的再构建
3.3 讨论
3.3.1 盐胁迫下胡杨lncRNAs的差异表达
3.3.2 lncRNAs参与持久盐胁迫响应
3.3.3 盐胁迫下胡杨lncRNAs参与植物激素调节
3.4 小结
4 盐胁迫下胡杨mRNAs动态表达变化
4.1 材料与方法
4.1.1 材料的获取与盐胁迫处理
4.1.2 序列注释
4.1.3 差异基因筛选
4.1.4 功能富集分析
4.1.5 聚类分析
4.1.6 调控网络再构建
4.1.7 qRT-PCR验证
4.2 结果与分析
4.2.1 基因功能注释情况
4.2.2 差异表达基因筛选
4.2.3 差异表达基因富集分析
4.2.4 基因表达模式解析
4.2.5 聚类模块的生物学富集
4.2.6 聚类间调控网路再构建
4.2.7 聚类内调控网络再构建
4.2.8 qRT-PCR功能验证
4.3 讨论
4.3.1 盐胁迫下胡杨动态表达模式
4.3.2 盐胁迫下胡杨关键响应基因的挖掘
4.4 小结
5 结论与展望
5.1 结论与创新点
5.2 展望
参考文献
附录
个人简介
导师简介
获得成果目录清单
致谢
本文编号：3176294
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