紫花苜蓿冷胁迫转录组分析及MsMYB144基因的功能鉴定

发布时间：2021-08-07 07:46

　　紫花苜蓿（Medicago sativa subsp.sativa L.）是一种广泛种植的豆科牧草,因其较高的营养价值被誉为“牧草之王”。然而,非生物逆境严重阻碍着紫花苜蓿的生长和生产。由于基因组信息的不完整以及表达谱数据的匮乏,与传统作物相比,关于紫花苜蓿抗逆基因的挖掘刚刚起步。为了全面的揭示紫花苜蓿在响应冷胁迫过程中基因表达的变化,本研究利用高通量测序BGISEQ-500技术并结合全长转录组数据,比较了 4℃冷胁迫条件下紫花苜蓿的转录组动态特征。MYB基因家族在植物响应非生物逆境中扮演着重要作用,但是在紫花苜蓿中尚未进行系统研究。在前期转录组实验的基础上,本研究对紫花苜蓿MYB基因家族进行了识别与鉴定,分析了不同成员在冷等非生物胁迫条件下的表达模式,并通过遗传转化在拟南芥和紫花苜蓿中鉴定了MsMYB144的基因功能。主要研究结果如下:1、分析了冷胁迫条件下紫花苜蓿8个生理指标的变化特征。结果表明,与对照相比,冷胁迫条件下紫花苜蓿中的离子泄漏水平、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性、还原型谷胱甘肽（GSH）含量、过氧化氢（H202）含量、丙二醛（MDA）含量以及脯氨酸（P... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

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图３．２冷胁迫Ｏｈ、２?ｈ、６?ｈ、２４?ｈ和４８?ｈ后紫花苜蓿整株幼苗生理指标变化

?紫花苜蓿冷胁迫转录组分析及ＭｖＭｙｇｊ＃基因的功能鉴定??组分”、“分子功能”和“生化过程”（图３．５），其中以“生化过程”类别中的ｕｎｉｇｅｎｅｓ??数量最多，其次为“分子功能”和“细胞组分”。??表３．３非冗余ｕｎｉｇｅｎｅ与公共数据库的ＢＬＡＳＴ分析??Ｔａｂｌｅ?３．３?ＢＬＡＳＴ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｎｏｎ－ｒｅｄｕｎｄａｎｔ?ｕｎｉｇｅｎｅｓ?ａｇａｉｎｓｔ?ｐｕｂｌｉｃ?ｄａｔａｂａｓｅｓ??注释基因的数量（％）??数据库??Ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ａｎｎｏｔａｔｅｄ?ｕｎｉｇｅｎｅｓ?（Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ）??Ｄａｔａｂａｓｅ????ＣＯ?Ｃｌ?Ｃ２?Ｃ３?Ｃ４?Ａｌｌ??在?Ｎｒ?注释的数量?２０，４７０?２０，８６３?２０，６１１?２０，６４３?２０，７３２?２１，９４７??Ａｎｎｏｔａｔｅｄ?ｉｎ?Ｎｒ?（４４．８０％）?（４４．３３％）?（４５．０４％）?（４５．０９％）?（４４．４０％）?（４３．２０％）??在?ＧＯ?中注释的数量?４３

为了验证测序结果的准确性和可重＿性，本实验随机选择了?９个ｕｎｉｇｅｎｅｓ??进行ｑＲＴ－ＰＣＲ验证（表３．１）。结果表明，这９个ｕｎｉｇｅｎｅｓ的ｑＲＴ－ＰＣＲ结果与测??序数据相一致，这说明本实验的测序结杲可靠（图３．６），可用于后续相关研宄。??３．２．４差异表达基因的识别和聚类分析??在本实验中，利用不同冷处理时间点文库中的ＦＰＫＭ值来调査基闺的表达??变化，并揭示紫花苜蓿在响应冷胁迫过程中的关键基因《在进行差异表达分析时，??以冷处理和对照样品间基囡表达水平的差异倍数大于等；于４作为筛选条件，最后??共获得５，２８３个差异表达＿因（图３．７）。与对照相比，冷处理时间点Ｃｌ、Ｃ２、??Ｃ３和Ｃ４分别含有Ｕ４７?（９６６个上调，８１个下调）、１，０３３?（９３６个上调，９７个??下调）、２６３８?（１，６６３上调、９７５个下调）和３，４７３?（１，９８７个上调，１，４８６个下调）??个差异表达基因（图３．８），其中Ｃ３和Ｃ４时间点的差异表达基因多于Ｃ１和Ｃ２??时间点的数量＊此外


本文编号：3327383