茶树叶发育相关miRNA和转录因子挖掘及采后不同萎凋蛋白质组差异分析

发布时间：2021-10-13 12:03

　　茶树（Camelliasinensis（L.）O.Kuntze）属于山茶科山茶属,是一种多年生常绿木本植物。茶树鲜叶是非酒精饮料加工中重要的原材料。茶叶中富含了多种人体有益的次生代谢物质,如茶多酚（尤其是儿茶素）、茶氨酸和咖啡碱。这些在茶叶中特异积累的代谢物质可以有效清除自由基,预防癌症、心血管病和神经病变,缓解疲劳和增强免疫力。茶叶中功能物质的含量与茶叶质量和保健功效相关。研究发现,茶叶中特异代谢产物的生物合成受到了茶叶发育阶段和季节气候等因素的影响。在植物中,叶发育和内含物质代谢受到了复杂的分子调控。叶形态建成从顶端分生组织（SAM）的细胞分裂和分化开始,经过叶原基的形成、叶的极性生长和叶形态大小调控等连续的发育过程。叶生长发育受到众多基因在转录、转录后和蛋白水平等多方面的调控。研究发现,部分基因同时参与到了叶形态建成和内含物质的形成中。这说明叶发育和内含物质代谢在一个分子网络中受到了统一而精确的调控。本研究以茶树品种’龙井43’为材料,鉴定了用于茶树叶不同发育阶段（第一叶、第二叶、第三叶、第四叶和老叶）中基因定量表达的内参基因。通过高通量测序方法初步解析这五个发育阶段茶树叶的mi... 

【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】：213 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
本文所用主要缩略词
第一部分 文献综述
    第一章 植物叶发育过程及研究进展
        1 植物叶形态建成
        2 植物叶发育分子调控机理
            2.1 顶端分生组织
            2.2 叶原基起始发育
            2.3 叶极性发育
            2.4 叶片大小的调控
        3 植物microRNA (miRNA)在叶发育中的作用
            3.1 miRNA的形成与调控机制
            3.2 miRNA参与叶原基形成和极性生长
            3.3 miRNA参与叶形态建成
            3.4 miRNA参与叶的衰老
        4 茶树叶发育与内含物质代谢
            4.1 茶树叶形态发育特点
                4.1.1 茶叶叶发育
                4.1.2 茶树叶形态特征
            4.2 茶树叶发育与内含物质形成相关性
                4.2.1 茶多酚的合成
                4.2.2 茶氨酸的合成
                4.2.3 咖啡碱的合成
    第二章 植物叶采后学研究进展
        1 植物叶采后学研究现状
        2 茶树叶萎凋技术及采后生理变化
            2.1 自然萎凋和日光萎凋
            2.2 不同温湿度对萎凋的影响
            2.3 不同时间对萎凋的影响
本研究的目的与意义
第二部分 研究报告
    第三章 茶树叶的转录组测序分析
        1 材料和方法
            1.1 植物材料和RNA提取
            1.2 cDNA库的构建和illumina测序
            1.3 数据过滤和从头组装
            1.4 Unigenes的功能注释
            1.5 DEGs的功能富集分析
            1.6 RP-HPLC色谱条件
            1.7 实时定量PCR验证
        2 结果与分析
            2.1 茶树转录组测序和组装分析
            2.2 功能注释和分类
            2.3 GO分类
            2.4 COG分类
            2.5 KEGG分类
            2.6 茶树转录组中的差异表达基因
            2.7 基于茶树转录组数据揭示其中参与类黄酮合成途径的基因
            2.8 RP-HPLC检测四个茶树品种中儿茶素的含量
            2.9 茶树中儿茶素合成相关基因的表达分析
        3 讨论
    第四章 茶树叶发育及响应激素刺激的内参基因选择
        1 材料与方法
            1.1 植物材料与处理
            1.2 RNA提取与cDNA反转录
            1.3 候选基因的选择、引物设计和基因克隆
            1.4 qRT-PCR实验
            1.5 数据分析
        2 结果与分析
            2.1 茶树候选内参基因的克隆
            2.2 茶树候选内参基因表达谱分析
            2.3 茶树候选内参基因表达稳定性分析
                2.3.1 GeNorm分析
                2.3.2 NormFinder分析
                2.3.3 BestKeeper分析
            2.4 茶树内参基因验证
        3 讨论
    第五章 茶树叶结构发育特征及microRNA鉴定与分析
        1 材料和方法
            1.1 植物材料
            1.2 茶树叶树脂切片和光合指标测定
            1.3 小RNA文库的构建和测序
            1.4 小RNA序列的质量控制和生物信息学分析
        2 结果与分析
            2.1 茶树叶在不同发育阶段的解剖特征
            2.2 光合强度和呼吸强度
            2.3 茶树叶中小RNA的高通量测序分析
            2.4 鉴定茶树叶中保守的和新的miRNA
            2.5 茶树叶miRNA靶基因的预测和注释
            2.6 茶树叶发育过程中miRNA表达的丰度和差异分析
        3 讨论
    第六章 茶树叶发育相关GRF和GIF家族基因的鉴定与分析
        1 材料和方法
            1.1 植物材料与处理
            1.2 数据的来源与控制
            1.3 序列分析、系统发育树构建和小RNA靶位点预测
            1.4 茶树材料RNA分离、cDNA逆转录和qRT-PCR检测
        2 结果与分析
            2.1 茶树的GRF和GIF基因家族的鉴定和序列分析
            2.2 茶树CsGRF和CsGIF蛋白系统进化树和保守基序分析
            2.3 茶树CsGRF转录本的miRNA靶位点预测
            2.4 CsGRF和CsGIF基因在茶树叶发育期间的表达分析
            2.5 茶树CsGRF和CsGIF基因在激素处理下的表达谱
        3 讨论
    第七章 茶树叶发育相关TCP家族基因鉴定与分析
        1 材料和方法
            1.1 植物材料、生长条件和激素处理
            1.2 茶树TCP序列的检索
            1.3 系统进化树、序列特征和互作网络分析
            1.4 亚细胞定位和microRNA靶位点预测
            1.5 茶树材料RNA分离、cDNA逆转录和qRT-PCR分析
        2 结果与分析
            2.1 茶树TCP家族蛋白的鉴定和系统进化树构建
            2.2 茶树CsTCP蛋白的序列特征
            2.3 茶树CsTCP蛋白的亚细胞定位
            2.4 茶树CsTCP蛋白的功能注释和互作网络分析
            2.5 茶树CsTCP转录本microRNA靶位点的预测
            2.6 茶树叶发育过程中CsTCP基因的表达谱
            2.7 CsTCP基因在激素处理后茶树叶中的表达谱
            2.8 TCP功能冗余对分析
        3 讨论
    第八章 茶树叶采后不同时间萎凋处理对蛋白质组的影响
        1 材料和方法
            1.1 植物材料和萎凋处理
            1.2 茶树材料蛋白质提取、消化和iTRAQ标记
            1.3 LC-MS/MS分析
            1.4 蛋白质鉴定和定量
            1.5 生物信息学和注释
            1.6 基因表达检测
        2 结果与分析
            2.1 采摘后茶树叶表型变化和蛋白质组学鉴定
            2.2 茶叶DEPs的GO注释
            2.3 茶叶DEPs的KEGG注释
            2.4 茶叶中蛋白-蛋白相互作用(PPI)
            2.5 茶叶DEPs转录和蛋白水平的比较分析
        3 讨论
            3.1 采摘后的茶树叶具有衰老生物学特征
            3.2 茶叶DEPs在初级代谢中起抑制作用
            3.3 DEPs参与了茶叶特异化合物的次生代谢途径
    第九章 茶树叶采后不同温度萎凋处理对蛋白质组的影响
        1 材料和方法
            1.1 植物材料和萎凋处理
            1.2 蛋白质提取、消化和iTRAQ标记
            1.3 LC-MS/MS分析
            1.4 蛋白质鉴定和定量
            1.5 生物信息学和注释
            1.6 基因表达检测
        2 结果与分析
            2.1 采后茶叶在高温和低温萎凋处理中DEPs的鉴定与分析
            2.2 茶树不同温度萎凋DEPs的GO注释
            2.3 茶树不同温度萎凋DEPs的KEGG注释
            2.4 茶树不同温度萎凋蛋白-蛋白相互作用(PPI)
            2.5 茶树不同温度萎凋处理qRT-PCR检测分析
        3 讨论
            3.1 DEPs在采后茶叶中参与了对极限温度的响应
            3.2 茶树叶不同温度萎凋DEPs涉及到了茶叶特有化合物的代谢途径
            3.3 茶树叶不同温度萎凋DEPs参与叶能量代谢
            3.4 内源性激素相关的DEPs被激活或抑制
            3.5 茶树叶不同温度萎凋DEPs涉及到了细胞发育的抑制作用
    第十章 茶树叶采后遮荫/光照萎凋对蛋白质组的影响
        1 材料和方法
            1.1 植物材料和萎凋处理
            1.2 蛋白质提取、消化和iTRAQ标记
            1.3 LC-MS/MS分析
            1.4 蛋白质鉴定和定量
            1.5 生物信息学和注释
        2 结果与分析
            2.1 采后茶叶光照和遮荫萎凋处理中DEPs的鉴定与分析
            2.2 茶树叶光照和遮荫萎凋处理DEPs的GO注释
            2.3 茶树叶光照和遮荫萎凋处理DEPs的KEGG注释
            2.4 茶树叶光照和遮荫萎凋处理蛋白-蛋白相互作用(PPI)
        3 讨论
            3.1 茶树叶光照和遮荫萎凋处理DEPs参与了光合作用和光合固碳
            3.2 茶树叶光照和遮荫萎凋处理DEPs涉及到了茶叶儿茶素的合成
全文结论
本研究的创新点
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表及待发表论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同环境湿度条件下萎凋叶色差变化分析[J]. 袁海波,滑金杰,邓余良,许勇泉,陈根生,汪芳,江用文,尹军峰.  茶叶科学. 2015(06)
[2]茶鲜叶萎凋过程中儿茶素和生物碱的动态变化规律[J]. 王丽丽,宋振硕,陈键,杨军国,张应根,陈林.  福建农业学报. 2015(09)
[3]萎凋光照强度对鲜叶物理特性及呼吸特性影响的研究[J]. 滑金杰,袁海波,江用文,陈根生,王伟伟,刘平.  茶叶科学. 2014(03)
[4]白茶萎凋技术的研究进展[J]. 周才碧,张敏星,穆瑞禄,陈文品.  农产品加工(学刊). 2014(02)
[5]萎凋过程鲜叶理化特性变化及其调控技术研究进展[J]. 滑金杰,袁海波,江用文,刘平,王伟伟.  茶叶科学. 2013(05)
[6]环境温湿度调控对茶鲜叶萎凋失水及白茶品质的影响[J]. 张应根,王振康,陈林,邬龄盛,王秀萍,陈泉宾.  福建农业学报. 2012(11)
[7]茶叶加工过程中的物理特性变化规律[J]. 张哲,牛智有.  农机化研究. 2012(08)
[8]人工光照萎凋对茶叶主要品质成分与酶活性的影响[J]. 范仕胜,晋秀,杨清,刘东娜,杜晓.  湖北农业科学. 2012(06)
[9]茶树叶片组织结构及次生物质与抗虫性关系研究进展[J]. 高香凤,李慧玲,王庆森.  茶叶科学技术. 2011(02)
[10]白茶人工调温调湿萎凋水分变化初探[J]. 周寒松,潘玉华,黄先洲.  茶叶科学技术. 2009(03)



本文编号：3434626