盐胁迫对水稻基因表达及染色质结构动态变化影响的研究
发布时间：2021-10-10 16:49
水稻作为人类淀粉的主要摄取来源,是全球重要的粮食作物之一,它在农业生产中具有举足轻重的地位。随着世界人口不断增加,水稻的需求量日渐上涨,然而干旱、盐以及重金属等非生物胁迫却严重影响到水稻产量,并且呈明显上升趋势,其中盐胁迫由于盐碱地的不断蔓延,目前这种趋势变得更为突出,因此进行水稻盐胁迫响应机制研究将有利于人们对水稻耐盐分子机理的认识,最终有利于水稻耐盐分子育种。本研究利用RNA-seq技术,对正常和盐胁迫处理水稻的叶片和根进行转录组分析,旨在探究盐胁迫对全基因组水平基因表达的影响,进而有利于水稻耐盐标记的筛选和应用;同时为后期鉴定盐响应的启动子和增强子等功能性DNA元件打下基础。为进一步探究染色质结构水平上的变化是如何影响盐胁迫响应基因的差异表达情况,本研究还对上述水稻两种组织分别进行组蛋白修饰相关的ChIP-seq分析,所用的组蛋白相关的抗体为H3K4/27/36me3,H3K9/27ac和H4K12ac,该分析一方面有利于探究盐胁迫引起染色质结构变化情况,同时揭示各组蛋白修饰与基因差异表达的关系,从而从染色体结构变化方面来解释水稻耐盐的表观分子机制。本论文取得的主要研究结果如下:...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１不同细胞器中的胁迫感应和信号传导（Ａ）各细胞器胁迫感应模型
强光等非生物胁迫，不仅在受到胁迫的部位产生威胁，同样对远端组织也会产生影响，??导致系统性获得适应性（ＳＡＡ），ＳＡＡ包含长距离渗透压信号和离子信号既２１］，例如??Ｃａ２＋和ＲＯＳ信号（图１－２）。盐胁迫使植株体内的Ｃａ２＋和ＲＯＳ信号以ｌｃｍ／ｓ的速度传??输，这种现象分别在钙敏感荧光蛋白的转基因植株？和一个ＲＯＳ相关启动子驱动荧??光素酶的表达实验中得到了验证Ｍ〇Ｃａ２＋和ＲＯＳ信号可以引起植物组织末梢细胞胁迫??相关基因的转录表达，ＲＯＳ必须在质膜上ＮＡＤＰＨ氧化酶ＲｂｏｈＤ的作用下才能起作??用，此外Ｃａ２＋信号传导也依赖于液泡上ＴＰＣ１离子通道，因为ＴＰＣ１通道有助于Ｃａ２＋??的跨膜释放。ＲＯＳ信号可以激活Ｃａ２＋依赖激酶ＣＰＫ，ＣＰＫ５可使ＲｂｏｈＤ发生磷酸化，??从而做出应激响应［２４，２５１??．．．ｈＡ??ｉ?；?；??：?Ｃａ。?！?Ｃａ？－??ＲｂｏｈＤ?；?ｐｊｐ?ｊ?ＲｔＫ?｜?ＲｂｏｈＤ?ｐｊｐ?＊?ＲＬＫ?ＲｂｏｈＤ??、－－?＼?｝＇?々一—－－?－．．?；：；??；狗?｜?ｐ？…．ｉ?．?．？？……??ＣＰＫ５．?ＣＰＫ５，??Ｃａ－＇＊?—？?ＣＢＬｓ－?Ｃａ２＊?￣￣？?ＣＢＬｓ－??ＣＩＰＫｓ?ＣＩＰＫｓ??■?■?．?．?．．．?－?－－－－－?．．?？?＿?．?
第一部分文献综述胁迫对组蛋白修饰的影响??免疫沉淀测序（ＣｈＩＰ－ｓｅｑ）是近年来将新一代测序技术，在全基因组水平上分析组蛋白修饰、ＤＮＡ甲基化、ＤＮ体定位的高通量测序技术由于测序技术的不断革ｈｉｐ分辨率不高、高噪音、低覆盖率等问题，随着测序价步成为许多实验室用来研宄基因调控机理和表观遗传机说，ＣｈＩＰ－ｓｅｑ包括两个部分，分别是高通量测序和染色：首先，通过组蛋白特异抗体富集目的蛋白，然后用带下来，达到收集ＤＮＡ的目的；然后将富集的ＤＮＡ构平台进行文库的测序。最终我们得到数百万条序列，我，从而得到了这些ＤＮＡ片段与组蛋白或转录因子的集ｉ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于新一代高通量测序的环境微生物转录组学研究进展[J]. 蔡元锋,贾仲君. 生物多样性. 2013(04)
[2]表观遗传修饰调控非生物胁迫应答提高植物抗逆性[J]. 潘丽娜. 遗传. 2013(06)
[3]染色质免疫沉淀-测序:全基因组范围研究蛋白质-DNA相互作用的新技术[J]. 梁芳,徐柯,龚朝建,李俏,马健,熊炜,曾朝阳,李桂源. 生物化学与生物物理进展. 2013(03)
[4]DNA测序技术发展及其展望[J]. 孙海汐,王秀杰. 科研信息化技术与应用. 2009(03)
[5]超级杂交稻国稻6号盐胁迫下的农艺生理变化[J]. 张逸帆,倪沙,邓双丽,陶龙兴,沈波. 中国稻米. 2009(03)
[6]水稻芽期与幼苗前期耐碱性状QTL定位[J]. 程海涛,姜华,薛大伟,郭龙彪,曾大力,张光恒,钱前. 作物学报. 2008(10)
[7]组蛋白甲基化酶及去甲基化酶的研究进展[J]. 王溪,朱卫国. 癌症. 2008(10)
[8]水稻OsRab7耐盐功能的初步鉴定及其表达载体的构建[J]. 杨晓华,彭晓珏,杨国华,冯玲玲,王坤,李阳生. 武汉植物学研究. 2008(01)
[9]植物耐盐的分子生物学基础[J]. 马建华,郑海雷. 生物学杂志. 2007(01)
[10]Salt-responsive genes in rice revealed by cDNA microarray analysis[J]. Dai Yin CHAO1,3, Yong Hai LUO1,3, Min SHI1, Da LUO1,2, Hong Xuan LIN1,2,* 1National Key Laboratory of Plant Molecular Genetics, Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, 300 Fenglin Road, Shanghai 200032, China, 2SHARF Laboratory, Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, 300 Fenglin Road, Shanghai 200032, China, 3Graduate School of the Chinese Academy of Sciences (D.C.), 19 Yuquan Road, Beijing 100039, China. Cell Research. 2005(10)
本文编号：3428771
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１不同细胞器中的胁迫感应和信号传导（Ａ）各细胞器胁迫感应模型
强光等非生物胁迫，不仅在受到胁迫的部位产生威胁，同样对远端组织也会产生影响，??导致系统性获得适应性（ＳＡＡ），ＳＡＡ包含长距离渗透压信号和离子信号既２１］，例如??Ｃａ２＋和ＲＯＳ信号（图１－２）。盐胁迫使植株体内的Ｃａ２＋和ＲＯＳ信号以ｌｃｍ／ｓ的速度传??输，这种现象分别在钙敏感荧光蛋白的转基因植株？和一个ＲＯＳ相关启动子驱动荧??光素酶的表达实验中得到了验证Ｍ〇Ｃａ２＋和ＲＯＳ信号可以引起植物组织末梢细胞胁迫??相关基因的转录表达，ＲＯＳ必须在质膜上ＮＡＤＰＨ氧化酶ＲｂｏｈＤ的作用下才能起作??用，此外Ｃａ２＋信号传导也依赖于液泡上ＴＰＣ１离子通道，因为ＴＰＣ１通道有助于Ｃａ２＋??的跨膜释放。ＲＯＳ信号可以激活Ｃａ２＋依赖激酶ＣＰＫ，ＣＰＫ５可使ＲｂｏｈＤ发生磷酸化，??从而做出应激响应［２４，２５１??．．．ｈＡ??ｉ?；?；??：?Ｃａ。?！?Ｃａ？－??ＲｂｏｈＤ?；?ｐｊｐ?ｊ?ＲｔＫ?｜?ＲｂｏｈＤ?ｐｊｐ?＊?ＲＬＫ?ＲｂｏｈＤ??、－－?＼?｝＇?々一—－－?－．．?；：；??；狗?｜?ｐ？…．ｉ?．?．？？……??ＣＰＫ５．?ＣＰＫ５，??Ｃａ－＇＊?—？?ＣＢＬｓ－?Ｃａ２＊?￣￣？?ＣＢＬｓ－??ＣＩＰＫｓ?ＣＩＰＫｓ??■?■?．?．?．．．?－?－－－－－?．．?？?＿?．?
第一部分文献综述胁迫对组蛋白修饰的影响??免疫沉淀测序（ＣｈＩＰ－ｓｅｑ）是近年来将新一代测序技术，在全基因组水平上分析组蛋白修饰、ＤＮＡ甲基化、ＤＮ体定位的高通量测序技术由于测序技术的不断革ｈｉｐ分辨率不高、高噪音、低覆盖率等问题，随着测序价步成为许多实验室用来研宄基因调控机理和表观遗传机说，ＣｈＩＰ－ｓｅｑ包括两个部分，分别是高通量测序和染色：首先，通过组蛋白特异抗体富集目的蛋白，然后用带下来，达到收集ＤＮＡ的目的；然后将富集的ＤＮＡ构平台进行文库的测序。最终我们得到数百万条序列，我，从而得到了这些ＤＮＡ片段与组蛋白或转录因子的集ｉ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于新一代高通量测序的环境微生物转录组学研究进展[J]. 蔡元锋,贾仲君. 生物多样性. 2013(04)
[2]表观遗传修饰调控非生物胁迫应答提高植物抗逆性[J]. 潘丽娜. 遗传. 2013(06)
[3]染色质免疫沉淀-测序:全基因组范围研究蛋白质-DNA相互作用的新技术[J]. 梁芳,徐柯,龚朝建,李俏,马健,熊炜,曾朝阳,李桂源. 生物化学与生物物理进展. 2013(03)
[4]DNA测序技术发展及其展望[J]. 孙海汐,王秀杰. 科研信息化技术与应用. 2009(03)
[5]超级杂交稻国稻6号盐胁迫下的农艺生理变化[J]. 张逸帆,倪沙,邓双丽,陶龙兴,沈波. 中国稻米. 2009(03)
[6]水稻芽期与幼苗前期耐碱性状QTL定位[J]. 程海涛,姜华,薛大伟,郭龙彪,曾大力,张光恒,钱前. 作物学报. 2008(10)
[7]组蛋白甲基化酶及去甲基化酶的研究进展[J]. 王溪,朱卫国. 癌症. 2008(10)
[8]水稻OsRab7耐盐功能的初步鉴定及其表达载体的构建[J]. 杨晓华,彭晓珏,杨国华,冯玲玲,王坤,李阳生. 武汉植物学研究. 2008(01)
[9]植物耐盐的分子生物学基础[J]. 马建华,郑海雷. 生物学杂志. 2007(01)
[10]Salt-responsive genes in rice revealed by cDNA microarray analysis[J]. Dai Yin CHAO1,3, Yong Hai LUO1,3, Min SHI1, Da LUO1,2, Hong Xuan LIN1,2,* 1National Key Laboratory of Plant Molecular Genetics, Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, 300 Fenglin Road, Shanghai 200032, China, 2SHARF Laboratory, Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, 300 Fenglin Road, Shanghai 200032, China, 3Graduate School of the Chinese Academy of Sciences (D.C.), 19 Yuquan Road, Beijing 100039, China. Cell Research. 2005(10)
本文编号：3428771
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