茶树组培茎段和叶片脱分化与再分化的表观遗传学机制
发布时间：2021-01-07 08:02
茶树组织培养是珍稀种质资源保存和扩繁的基本手段之一,也是基因功能研究和转基因的重要工作基础。迄今,茶树再生体系尚不完善,其原因主要与外植体脱分化、再分化调控机制不明晰有关。本论文利用转录组和sRNA测序、qPCR和MASP等技术研究了茶树茎段和叶片外植体脱分化、再分化过程中功能基因和miRNA差异表达以及基因组DNA甲基化变化规律,以期明确茶树组织脱分化和再分化表观遗传调控机制。获得的主要结果如下:（1）转录组分析和qPCR验证结果显示,“植物激素信号转导”、“玉米素生物合成”、“DNA复制”、“谷胱甘肽代谢”、“光合作用”和“次级代谢相关途径”等通路的调整与茶树组织脱分化、再分化关系密切,其中ARR5、GH3.1、IAA18、IAA29、CYCD3-1 CDKB2-2、MYB15、ARF18和ERFR P2-12等生长素/细胞分裂素相关基因对激素信号转导途径的调节作用显著。特化组织（如茎段、叶片、根和芽）与非特化组织（愈伤初期、愈伤）状态差异实质上是众多基因表达模式的不同。愈伤形成与叶绿体退化以及乙烯和细胞分裂素/生长素代谢诱发的细胞增殖密切相关;根的形成与离子转运、极性生长、质体重...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１?ｍＲＮＡ测序流程图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｖｅｎ?ｉｅｗ?ｏｆ?ＲＮＡ?ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ??
：?Ｊ??图２．１?ｍＲＮＡ测序流程图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｖｅｎ?ｉｅｗ?ｏｆ?ＲＮＡ?ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ??２．２．３．６转录组生物信息学分析??参照图２．２流程进行转录组生物信息学分析。具体为，以测序接头和引物序??列对测序获得的原始数据（ＲａｗＤａｔａ）中的Ｒｅａｄｓ进行过滤，去除低质量值数据，??进而得到Ｃｌｅａｎ?Ｄａｔａ。以Ｔｒｉｎｉｔｙ组装软件进行仍？ｖｅｗＡ／ｙ：将测序Ｒｅａｄｓ按??照指定Ｋ－ｍｅｒ值进行打断，去除可能包含错误的Ｋ－ｍｅｒ，构建Ｋ－ｍｅｒ库；选择频??率最高的Ｋ－ｍｅｒ作为种子向两端进行延伸，不断循环此过程直至Ｋ－ｍｅｒ库变为??零；将得到的Ｃｏｎｔｉｇ进行聚簇，得到Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ；对每个Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ中的Ｃｏｎｔｉｇ??构建Ｄｅ?Ｂｒｕｉｊｎ图；对得到的Ｄｅ?Ｂｒｕｉｊｎ图进行简化；以真实的Ｒｅａｄ来解开Ｄｅ??Ｂｒｕｉｊｎ图
但各愈伤组织仍聚成一个分支，说明这些愈伤的基因表达行为类似；??同样，来自茎段和叶片的愈伤再分化根及茎愈伤再分化芽样品也聚在一个大类中，??但再分化芽与根又可细分为两个小类（图２．４）。从茎外植体到茎段愈伤初期（３０１４??ＤＥＧｓ）与从叶外植体到叶片愈伤初期（３４９５?ＤＥＧｓ）的相变过程，检测到３０００??多个ＤＥＧｓ?（图２．５）；而且在该相变阶段，下调基因数明显较上调基因多，其中??茎段与愈伤初期样品ＤＥＧｓ中，下调基因２１３３个、上调基因８８１个，叶片与愈??伤初期样品ＤＥＧｓ中，下调基因２５７４个、上调基因９２１个。从茎段愈伤组织到??再生根（２６１０?ＤＥＧｓ）及叶片愈伤组织到再生根（２７４４?ＤＥＧｓ）的相变过程中也??发现了大量的ＤＥＧ；然而，在根再分化过程中，上调基因数目多于下调基因，其??３０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]转录组测序的发展和应用[J]. 王楚彪,卢万鸿,林彦,罗建中. 桉树科技. 2018(04)
[2]第三代测序技术在转录组学研究中的应用[J]. 李玉梅,李书娴,李向上,李川昀. 生命科学仪器. 2018(Z1)
[3]茶树组培技术研究进展[J]. 岳翠男,王治会,江新凤,杨普香. 蚕桑茶叶通讯. 2018(03)
[4]茶树组织培养研究进展[J]. 郝姗. 南方农业. 2017(33)
[5]植物再生的研究进展[J]. 孙贝贝,刘杰,葛亚超,盛李宏,陈吕琴,胡小梅,杨仲南,黄海,徐麟. 科学通报. 2016(36)
[6]长筒石蒜组织培养中器官发生的MSAP分析[J]. 刘合霞,李博,周坚. 中山大学学报(自然科学版). 2016(02)
[7]利用RNA-Seq技术鉴定拟南芥不定芽再生相关的转录因子[J]. 王兴春,陈钊,樊娟,何苗苗,韩渊怀,杨致荣. 生物工程学报. 2015(04)
[8]植物miRNA的研究方法概述[J]. 易小娅,杨瑞瑞,曾幼玲. 植物生理学报. 2015(04)
[9]降解组测序技术在植物miRNA研究中的应用[J]. 董淼,黄越,陈文铎,徐涛,郎秋蕾. 植物学报. 2013(03)
[10]拟南芥不定芽发生早期的数字基因表达谱分析[J]. 王兴春,杨致荣,张树伟,李红英,李生才. 生物工程学报. 2013(02)
博士论文
[1]棉花（Gossypium hirsutum L.）体细胞胚胎发生的生理及分子机制研究[D]. 程文翰.石河子大学 2016
[2]低温胁迫下茶树microRNA及其靶基因的识别、鉴定与差异表达分析[D]. 张玥.南京农业大学 2014
硕士论文
[1]MicroRNA对铁观音茶树干旱胁迫响应机制研究[D]. 赵姗姗.福建农林大学 2015
[2]茶树体细胞胚发生的影响因素及超微结构和几种内含物质变化的研究[D]. 李晓东.山东农业大学 2010
[3]水稻胚性愈伤组织诱导和植株再生伴随DNA胞嘧啶甲基化的减少和恢复[D]. 苗高健.东北师范大学 2009
本文编号：2962208
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１?ｍＲＮＡ测序流程图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｖｅｎ?ｉｅｗ?ｏｆ?ＲＮＡ?ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ??
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但各愈伤组织仍聚成一个分支，说明这些愈伤的基因表达行为类似；??同样，来自茎段和叶片的愈伤再分化根及茎愈伤再分化芽样品也聚在一个大类中，??但再分化芽与根又可细分为两个小类（图２．４）。从茎外植体到茎段愈伤初期（３０１４??ＤＥＧｓ）与从叶外植体到叶片愈伤初期（３４９５?ＤＥＧｓ）的相变过程，检测到３０００??多个ＤＥＧｓ?（图２．５）；而且在该相变阶段，下调基因数明显较上调基因多，其中??茎段与愈伤初期样品ＤＥＧｓ中，下调基因２１３３个、上调基因８８１个，叶片与愈??伤初期样品ＤＥＧｓ中，下调基因２５７４个、上调基因９２１个。从茎段愈伤组织到??再生根（２６１０?ＤＥＧｓ）及叶片愈伤组织到再生根（２７４４?ＤＥＧｓ）的相变过程中也??发现了大量的ＤＥＧ；然而，在根再分化过程中，上调基因数目多于下调基因，其??３０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]转录组测序的发展和应用[J]. 王楚彪,卢万鸿,林彦,罗建中. 桉树科技. 2018(04)
[2]第三代测序技术在转录组学研究中的应用[J]. 李玉梅,李书娴,李向上,李川昀. 生命科学仪器. 2018(Z1)
[3]茶树组培技术研究进展[J]. 岳翠男,王治会,江新凤,杨普香. 蚕桑茶叶通讯. 2018(03)
[4]茶树组织培养研究进展[J]. 郝姗. 南方农业. 2017(33)
[5]植物再生的研究进展[J]. 孙贝贝,刘杰,葛亚超,盛李宏,陈吕琴,胡小梅,杨仲南,黄海,徐麟. 科学通报. 2016(36)
[6]长筒石蒜组织培养中器官发生的MSAP分析[J]. 刘合霞,李博,周坚. 中山大学学报(自然科学版). 2016(02)
[7]利用RNA-Seq技术鉴定拟南芥不定芽再生相关的转录因子[J]. 王兴春,陈钊,樊娟,何苗苗,韩渊怀,杨致荣. 生物工程学报. 2015(04)
[8]植物miRNA的研究方法概述[J]. 易小娅,杨瑞瑞,曾幼玲. 植物生理学报. 2015(04)
[9]降解组测序技术在植物miRNA研究中的应用[J]. 董淼,黄越,陈文铎,徐涛,郎秋蕾. 植物学报. 2013(03)
[10]拟南芥不定芽发生早期的数字基因表达谱分析[J]. 王兴春,杨致荣,张树伟,李红英,李生才. 生物工程学报. 2013(02)
博士论文
[1]棉花（Gossypium hirsutum L.）体细胞胚胎发生的生理及分子机制研究[D]. 程文翰.石河子大学 2016
[2]低温胁迫下茶树microRNA及其靶基因的识别、鉴定与差异表达分析[D]. 张玥.南京农业大学 2014
硕士论文
[1]MicroRNA对铁观音茶树干旱胁迫响应机制研究[D]. 赵姗姗.福建农林大学 2015
[2]茶树体细胞胚发生的影响因素及超微结构和几种内含物质变化的研究[D]. 李晓东.山东农业大学 2010
[3]水稻胚性愈伤组织诱导和植株再生伴随DNA胞嘧啶甲基化的减少和恢复[D]. 苗高健.东北师范大学 2009
本文编号：2962208
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