干旱胁迫下花生转录组与小RNA测序及相关基因的表达分析
发布时间：2022-01-25 04:44
花生（Arachis hypogaea L.）是我国重要的油料作物,在我国食用油供给中具有重要作用。干旱也是影响花生生长发育和产量的重要因素,因此阐明花生应答干旱胁迫机制对于培育抗逆性强的花生新品种具有重要意义。目前,在我国花生生产方面普遍存在严重影响花生产量和品质的干旱、病虫害等关键问题,但关于花生干旱胁迫下基因和miRNA变化的文献和报道不多。通过对花生转录组和小RNA的深入研究可以发掘出花生抗旱相关基因和miRNA,研究其在干旱胁迫条件下的差异表达,结果可为开展花生抗旱性研究,以及抗旱新品种的培育提供理论依据。本研究采用15%PEG6000模拟干旱胁迫处理的花生根部（13天）,及未经处理的花生根部为试材（HS150、HS151、HS152和HS153）进行转录组和小RNA测序统计并分析了与干旱相关的差异表达基因和miRNA;测定花生叶片中叶绿素、丙二醛、脯氨酸及可溶性蛋白含量,观察其在水分胁迫下的动态变化;对ahyNAC25基因进行了克隆及遗传转化拟南芥进一步研究其功能及...
【文章来源】：广西师范大学广西壮族自治区
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
胁迫下生理指标含量测定
112.3.1.2干旱胁迫对可溶性蛋白及丙二醛的影响一般情况下，植物在受到干旱胁迫情况下丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白含量升高。在本研究中，如图1-B和图1-C所示，脯氨酸和可溶性蛋白的含量在0-2天显著提高，在第三天稍微下降，但仍高于未进行干旱胁迫的植株；丙二醛含量随着胁迫时间的增长而显著提高（图1-D）。2.3.2RNA的质量检测对15%PEG6000模拟干旱胁迫处理不同天数的花生根部提取的RNA进行质量检测，结果见图2和表3。四个样品的RIN值在8.3-9.2之间，OD260/280值在2.0-2.05之间，说明这四个样品提取的RNA合格，质量满足建库测序的标准。图2花生根部总RNA的质量检测Fig.2ThequalityoftotalRNAinpeanutroots
13力的转录本有13387条。在具有蛋白编码13387条中，属于已知基因的具有编码潜力的转录本为11590条，占86.57%，而属于新基因的具有编码潜力的转录本为1797条，占13.42%。图3已知转录本的长度分布Fig.3Thelengthdistributionofknowntranscripts2.3.4转录因子家族分类与统计分析注释到的转录因子家族的基因分类及数量见附录Ⅰ。转录因子家族主要集中在FAR1和MYB类，基因数目分别为313和226个；其次是AP2-EREBP类和bHLH类，基因数目分别为159和150个。其中可能涉及干旱胁迫响应的转录因子家族为NAC、bZIP、WRKY、MYB。NAC家族的基因为81个，在HS15_0-vs-HS15_1、HS15_1-vs-HS15_2和HS15_2-vs-HS15_3三个比较组中，有31个为差异表达的基因，其中上调的有22个，下调的有9个。bZIP家族的基因为17个，三个比较组中有11个为差异表达的基因，其中上调的有5个，下调的有6个。WRKY家族有88个基因，三个比较组中有51个为差异表达的基因，其中上调的有27个，下调的有24个。MYB家族有226个基因，三个比较组中，有99个为差异表达的基因，其中上调的有44个，下调的有55个。2.3.5基因定量分析2.3.5.1基因表达量统计分析统计每个样品在不同FPKM区间（FPKM<=1、FPKM1~10、FPKM>=10）的基因数目，结果见表4。HS15_0样品中，FPKM<=1的数目最少，FPKM>=10的数目最多；HS15_1样品中，FPKM<=1的数目最少，FPKM1~10的数目最多；HS15_2样品
【参考文献】：
期刊论文
[1]棉花E3泛素连接酶基因GhRING1-like的克隆及功能分析[J]. 夏朝阳,安晓晖,张中起,葛冬冬,刘康. 南京农业大学学报. 2019(01)
[2]影响南方农业干旱灾损率的气候要素关键期特征[J]. 张强,韩兰英,王胜,王兴,林婧婧. 科学通报. 2018(23)
[3]转IbLEA 14基因杨树增强耐旱性的生理机制[J]. 乔焕焕,李红兵,孙振玫,可庆波,王仕稳,郭尚洙,邓西平. 分子植物育种. 2019(08)
[4]干旱胁迫下花生差异表达转录因子家族分析（英文）[J]. 赵小波,闫彩霞,张浩,王娟,李春娟,谢宏峰,单世华. 农业生物技术学报. 2018(07)
[5]花生苗期干旱处理后转录和代谢通路分析[J]. 万丽云,苏威,李蓓,雷永,晏立英,康彦平,淮东欣,陈玉宁,姜慧芳,廖伯寿. 中国油料作物学报. 2018(03)
[6]黑麦热激蛋白ScHsp90-1基因的克隆及表达分析[J]. 王利彬,董爽爽,王灿国,程敦公,李豪圣,刘爱峰,宋健民,刘建军,刘成,张玉梅,穆平,赵振东,曹新有. 山东农业科学. 2018(03)
[7]BnA7HSP70分子伴侣结合蛋白超表达能够提高甘蓝型油菜耐旱性[J]. 万丽丽,王转茸,辛强,董发明,洪登峰,杨光圣. 作物学报. 2018(04)
[8]中国花生主产区种植面积变化的影响因素[J]. 周曙东,孟桓宽. 江苏农业科学. 2017(13)
[9]花生中三个LEA基因的克隆与表达分析[J]. 赵小波,张廷婷,闫彩霞,李春娟,王娟,张浩,石程仁,单世华. 花生学报. 2016(04)
[10]甘蔗小分子量热激蛋白（sHSP）基因克隆及水分胁迫下的表达分析[J]. 梁潘霞,黄杏,李杨瑞. 生物技术通报. 2016(10)
硕士论文
[1]玉米干旱胁迫应答NAC基因的克隆及功能分析[D]. 张丽.西北农林科技大学 2017
[2]玉米CCCH型锌指蛋白基因ZmC3H54的抗逆功能分析[D]. 徐倩倩.安徽农业大学 2015
[3]花生中胁迫抗性microRNA的挖掘鉴定和功能分析[D]. 胡述浩.山东大学 2014
[4]干旱胁迫下花生苗期基因差异显示及全长cDNA文库构建[D]. 王丛丛.仲恺农业工程学院 2013
本文编号：3607917
【文章来源】：广西师范大学广西壮族自治区
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
胁迫下生理指标含量测定
112.3.1.2干旱胁迫对可溶性蛋白及丙二醛的影响一般情况下，植物在受到干旱胁迫情况下丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白含量升高。在本研究中，如图1-B和图1-C所示，脯氨酸和可溶性蛋白的含量在0-2天显著提高，在第三天稍微下降，但仍高于未进行干旱胁迫的植株；丙二醛含量随着胁迫时间的增长而显著提高（图1-D）。2.3.2RNA的质量检测对15%PEG6000模拟干旱胁迫处理不同天数的花生根部提取的RNA进行质量检测，结果见图2和表3。四个样品的RIN值在8.3-9.2之间，OD260/280值在2.0-2.05之间，说明这四个样品提取的RNA合格，质量满足建库测序的标准。图2花生根部总RNA的质量检测Fig.2ThequalityoftotalRNAinpeanutroots
13力的转录本有13387条。在具有蛋白编码13387条中，属于已知基因的具有编码潜力的转录本为11590条，占86.57%，而属于新基因的具有编码潜力的转录本为1797条，占13.42%。图3已知转录本的长度分布Fig.3Thelengthdistributionofknowntranscripts2.3.4转录因子家族分类与统计分析注释到的转录因子家族的基因分类及数量见附录Ⅰ。转录因子家族主要集中在FAR1和MYB类，基因数目分别为313和226个；其次是AP2-EREBP类和bHLH类，基因数目分别为159和150个。其中可能涉及干旱胁迫响应的转录因子家族为NAC、bZIP、WRKY、MYB。NAC家族的基因为81个，在HS15_0-vs-HS15_1、HS15_1-vs-HS15_2和HS15_2-vs-HS15_3三个比较组中，有31个为差异表达的基因，其中上调的有22个，下调的有9个。bZIP家族的基因为17个，三个比较组中有11个为差异表达的基因，其中上调的有5个，下调的有6个。WRKY家族有88个基因，三个比较组中有51个为差异表达的基因，其中上调的有27个，下调的有24个。MYB家族有226个基因，三个比较组中，有99个为差异表达的基因，其中上调的有44个，下调的有55个。2.3.5基因定量分析2.3.5.1基因表达量统计分析统计每个样品在不同FPKM区间（FPKM<=1、FPKM1~10、FPKM>=10）的基因数目，结果见表4。HS15_0样品中，FPKM<=1的数目最少，FPKM>=10的数目最多；HS15_1样品中，FPKM<=1的数目最少，FPKM1~10的数目最多；HS15_2样品
【参考文献】：
期刊论文
[1]棉花E3泛素连接酶基因GhRING1-like的克隆及功能分析[J]. 夏朝阳,安晓晖,张中起,葛冬冬,刘康. 南京农业大学学报. 2019(01)
[2]影响南方农业干旱灾损率的气候要素关键期特征[J]. 张强,韩兰英,王胜,王兴,林婧婧. 科学通报. 2018(23)
[3]转IbLEA 14基因杨树增强耐旱性的生理机制[J]. 乔焕焕,李红兵,孙振玫,可庆波,王仕稳,郭尚洙,邓西平. 分子植物育种. 2019(08)
[4]干旱胁迫下花生差异表达转录因子家族分析（英文）[J]. 赵小波,闫彩霞,张浩,王娟,李春娟,谢宏峰,单世华. 农业生物技术学报. 2018(07)
[5]花生苗期干旱处理后转录和代谢通路分析[J]. 万丽云,苏威,李蓓,雷永,晏立英,康彦平,淮东欣,陈玉宁,姜慧芳,廖伯寿. 中国油料作物学报. 2018(03)
[6]黑麦热激蛋白ScHsp90-1基因的克隆及表达分析[J]. 王利彬,董爽爽,王灿国,程敦公,李豪圣,刘爱峰,宋健民,刘建军,刘成,张玉梅,穆平,赵振东,曹新有. 山东农业科学. 2018(03)
[7]BnA7HSP70分子伴侣结合蛋白超表达能够提高甘蓝型油菜耐旱性[J]. 万丽丽,王转茸,辛强,董发明,洪登峰,杨光圣. 作物学报. 2018(04)
[8]中国花生主产区种植面积变化的影响因素[J]. 周曙东,孟桓宽. 江苏农业科学. 2017(13)
[9]花生中三个LEA基因的克隆与表达分析[J]. 赵小波,张廷婷,闫彩霞,李春娟,王娟,张浩,石程仁,单世华. 花生学报. 2016(04)
[10]甘蔗小分子量热激蛋白（sHSP）基因克隆及水分胁迫下的表达分析[J]. 梁潘霞,黄杏,李杨瑞. 生物技术通报. 2016(10)
硕士论文
[1]玉米干旱胁迫应答NAC基因的克隆及功能分析[D]. 张丽.西北农林科技大学 2017
[2]玉米CCCH型锌指蛋白基因ZmC3H54的抗逆功能分析[D]. 徐倩倩.安徽农业大学 2015
[3]花生中胁迫抗性microRNA的挖掘鉴定和功能分析[D]. 胡述浩.山东大学 2014
[4]干旱胁迫下花生苗期基因差异显示及全长cDNA文库构建[D]. 王丛丛.仲恺农业工程学院 2013
本文编号：3607917
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