小麦穗发育时期转录组测序及差异表达基因的分析
发布时间：2022-07-03 19:02
小麦（Triticum aestivum L.）是世界上最重要的粮食作物之一。不断选育高产、优质、高抗和广适的小麦新品种是广大育种者的共同目标。小麦穗部性状与产量有直接关系,而穗部性状一般是由多基因控制且在小麦穗发育的不同时期中发挥不同的作用。当前,小麦幼穗发育相关基因的研究报道相对较少,阻碍了对深入了解小麦穗部性的发育调控以及相关基因的分子标记辅助选择育种应用。因此,筛选并鉴定与小麦穗部性状发育有关的基因是极其必要的。本研究以三个具有不同穗部性状特征的普通六倍体小麦为供试材料,利用转录组测序（RNA-seq）技术,分别对三个材料小花分化期的幼穗、叶子以及灌浆期的种子进行测序分析,筛选穗部特异性表达基因,并通过RT-qPCR进一步验证。本研究主要结果如下:（1）利用Illumina高通量第二代测序技术,分别对多小穗材料10-A、寡小穗材料BE89和小麦品种川农16小花分化期的叶片、幼穗以及灌浆期的种子等共八份材料进行了测序分析。每个样本的碱基识别正确率均在99%以上,通过与参考基因组的比对,从10-A小花分化期的叶子、幼穗和灌浆期的种子分别获得51610490、52559616和525...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
1.1 小麦穗部性状与产量的关系
1.1.1 小麦幼穗的发育
1.1.2 生态条件对小麦幼穗发育的影响
1.1.3 穗部性状与产量的关系
1.1.4 小麦穗部性状的定位研究进展
1.2 转录组测序(RNA-seq)应用研究进展
1.2.1 转录组测序(RNA-seq)技术
1.2.3 转录组测序(RNA-Seq)技术在作物研究中的应用
1.2.4 转录组测序(RNA-Seq)技术在小麦研究中的应用
1.3 本研究的目的和意义
2 材料与方法
2.1 供试材料
2.1.1 转录组测序材料
2.1.2 RT-qPCR实验验证材料
2.2 实验方法
2.2.1 转录组测序(RNA-Seq)分析
2.2.2 GO功能富集分析与KEGG代谢途径富集分析
2.2.3 穗特异性表达基因选取
2.2.4 RT-qPCR验证
3 结果与分析
3.1 转录组分析
3.1.1 测序质量参数
3.1.2 测序数据评估统计
3.1.3 主成分分析
3.2 转录组测序数据分析
3.2.1 差异表达基因分析
3.2.2 差异上调表达基因
3.2.3 差异上调表达基因的GO功能富集分析
3.2.4 差异上调表达基因的KEGG代谢途径富集分析
3.2.5 差异下调表达基因
3.2.6 差异下调表达基因的GO功能富集分析
3.2.7 差异下调表达基因的KEGG代谢途径富集分析
3.3 穗特异性表达基因的实时荧光定量PCR验证
3.3.1 穗特异性表达基因的注释信息
3.3.2 穗特异表达基因的RT-qPCR验证
3.3.3 TaPAP27与AtPAP27基因生物信息学分析
3.3.4 TaOSH15与OSH15基因生物信息学分析
4 讨论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Gene and protein expression profiling analysis of young spike development in large spike wheat germplasms[J]. CHEN Dan,ZHANG Jin-peng,LIU Wei-hua,WU Xiao-yang,YANG Xin-ming,LI Xiu-quan,LU Yu-qing,LI Li-hui. Journal of Integrative Agriculture. 2016(04)
[2]水稻颖花开放前浆片转录组变化[J]. 付永琦,向妙莲,蒋海燕,何永明,曾晓春. 中国农业科学. 2016(06)
[3]浅谈小麦经济价值及栽培特性[J]. 李爱华,张军,张春燕. 农业与技术. 2014(10)
[4]小麦芒的研究[J]. 巴青松,傅兆麟,白凡杰. 淮北煤炭师范学院学报(自然科学版). 2010(01)
[5]小麦产量性状的QTL分析[J]. 周淼平,任丽娟,张旭,余桂红,马鸿翔,陆维忠. 麦类作物学报. 2006(04)
[6]我国小麦品种改良趋势与粮食安全[J]. 肖世和. 科技导报. 2006(04)
[7]小麦新品种川农16的分子鉴定[J]. 李伟,郑有良,魏育明,颜泽洪,兰秀锦. 麦类作物学报. 2004(01)
[8]黔西北山区小麦产量构成因素及高产育种途径研究[J]. 唐映军. 种子. 2003(01)
[9]小麦新品种川农16农艺性状分析[J]. 郑有良,兰秀锦,魏育明,周永红,刘登才,杨俊良,颜济. 四川农业大学学报. 2002(03)
[10]小麦芒和旗叶叶绿体结构及低温荧光发射光谱的比较研究[J]. 李寒冰,胡玉熹,白克智,匡廷云,周馥,林金星. 电子显微学报. 2002(02)
博士论文
[1]小麦高密度遗传图谱的构建和产量相关性状的QTL分析[D]. 高明刚.山东农业大学 2014
[2]小麦穗粒数及相关性状的QTL分析[D]. 王瑾.河北农业大学 2008
[3]普通小麦品质性状遗传与QTL分析[D]. 张立平.中国农业科学院 2003
[4]小麦产量性状QTL的分子标记定位[D]. 李斯深.山东农业大学 2002
硕士论文
[1]小麦穗发育相关基因TaSPL20的生物学功能分析[D]. 徐伟娜.中国农业科学院 2016
[2]杨树溃疡病发生的水分生理效应及转录组分析[D]. 刘文鑫.河北农业大学 2015
[3]小麦芒长近等基因系的遗传分析与转录组研究[D]. 高亚男.山东农业大学 2015
[4]小麦近等基因系白粉病抗性反应的转录组分析[D]. 张雪莹.山东农业大学 2015
[5]莱茵衣藻富硒生物学特性及其转录组学研究[D]. 程雪薇.深圳大学 2015
[6]小麦转录抑制因子TaASP1基因的克隆和表达分析[D]. 盛玉珍.四川农业大学 2015
[7]利用转录组测序分析大豆矮小突变体中差异表达基因[D]. 张峰.石河子大学 2014
[8]优质麦籽发育转录组构建及品质相关基因的挖掘[D]. 谢莹.郑州大学 2014
[9]小麦抗赤霉病近等基因系的转录组分析及抗病相关基因的克隆[D]. 杨在东.山东农业大学 2013
[10]小麦穗部发育基因SDA1的遗传分析与基因定位[D]. 宋全昊.西北农林科技大学 2013
本文编号：3655473
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
1 文献综述
1.1 小麦穗部性状与产量的关系
1.1.1 小麦幼穗的发育
1.1.2 生态条件对小麦幼穗发育的影响
1.1.3 穗部性状与产量的关系
1.1.4 小麦穗部性状的定位研究进展
1.2 转录组测序(RNA-seq)应用研究进展
1.2.1 转录组测序(RNA-seq)技术
1.2.3 转录组测序(RNA-Seq)技术在作物研究中的应用
1.2.4 转录组测序(RNA-Seq)技术在小麦研究中的应用
1.3 本研究的目的和意义
2 材料与方法
2.1 供试材料
2.1.1 转录组测序材料
2.1.2 RT-qPCR实验验证材料
2.2 实验方法
2.2.1 转录组测序(RNA-Seq)分析
2.2.2 GO功能富集分析与KEGG代谢途径富集分析
2.2.3 穗特异性表达基因选取
2.2.4 RT-qPCR验证
3 结果与分析
3.1 转录组分析
3.1.1 测序质量参数
3.1.2 测序数据评估统计
3.1.3 主成分分析
3.2 转录组测序数据分析
3.2.1 差异表达基因分析
3.2.2 差异上调表达基因
3.2.3 差异上调表达基因的GO功能富集分析
3.2.4 差异上调表达基因的KEGG代谢途径富集分析
3.2.5 差异下调表达基因
3.2.6 差异下调表达基因的GO功能富集分析
3.2.7 差异下调表达基因的KEGG代谢途径富集分析
3.3 穗特异性表达基因的实时荧光定量PCR验证
3.3.1 穗特异性表达基因的注释信息
3.3.2 穗特异表达基因的RT-qPCR验证
3.3.3 TaPAP27与AtPAP27基因生物信息学分析
3.3.4 TaOSH15与OSH15基因生物信息学分析
4 讨论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Gene and protein expression profiling analysis of young spike development in large spike wheat germplasms[J]. CHEN Dan,ZHANG Jin-peng,LIU Wei-hua,WU Xiao-yang,YANG Xin-ming,LI Xiu-quan,LU Yu-qing,LI Li-hui. Journal of Integrative Agriculture. 2016(04)
[2]水稻颖花开放前浆片转录组变化[J]. 付永琦,向妙莲,蒋海燕,何永明,曾晓春. 中国农业科学. 2016(06)
[3]浅谈小麦经济价值及栽培特性[J]. 李爱华,张军,张春燕. 农业与技术. 2014(10)
[4]小麦芒的研究[J]. 巴青松,傅兆麟,白凡杰. 淮北煤炭师范学院学报(自然科学版). 2010(01)
[5]小麦产量性状的QTL分析[J]. 周淼平,任丽娟,张旭,余桂红,马鸿翔,陆维忠. 麦类作物学报. 2006(04)
[6]我国小麦品种改良趋势与粮食安全[J]. 肖世和. 科技导报. 2006(04)
[7]小麦新品种川农16的分子鉴定[J]. 李伟,郑有良,魏育明,颜泽洪,兰秀锦. 麦类作物学报. 2004(01)
[8]黔西北山区小麦产量构成因素及高产育种途径研究[J]. 唐映军. 种子. 2003(01)
[9]小麦新品种川农16农艺性状分析[J]. 郑有良,兰秀锦,魏育明,周永红,刘登才,杨俊良,颜济. 四川农业大学学报. 2002(03)
[10]小麦芒和旗叶叶绿体结构及低温荧光发射光谱的比较研究[J]. 李寒冰,胡玉熹,白克智,匡廷云,周馥,林金星. 电子显微学报. 2002(02)
博士论文
[1]小麦高密度遗传图谱的构建和产量相关性状的QTL分析[D]. 高明刚.山东农业大学 2014
[2]小麦穗粒数及相关性状的QTL分析[D]. 王瑾.河北农业大学 2008
[3]普通小麦品质性状遗传与QTL分析[D]. 张立平.中国农业科学院 2003
[4]小麦产量性状QTL的分子标记定位[D]. 李斯深.山东农业大学 2002
硕士论文
[1]小麦穗发育相关基因TaSPL20的生物学功能分析[D]. 徐伟娜.中国农业科学院 2016
[2]杨树溃疡病发生的水分生理效应及转录组分析[D]. 刘文鑫.河北农业大学 2015
[3]小麦芒长近等基因系的遗传分析与转录组研究[D]. 高亚男.山东农业大学 2015
[4]小麦近等基因系白粉病抗性反应的转录组分析[D]. 张雪莹.山东农业大学 2015
[5]莱茵衣藻富硒生物学特性及其转录组学研究[D]. 程雪薇.深圳大学 2015
[6]小麦转录抑制因子TaASP1基因的克隆和表达分析[D]. 盛玉珍.四川农业大学 2015
[7]利用转录组测序分析大豆矮小突变体中差异表达基因[D]. 张峰.石河子大学 2014
[8]优质麦籽发育转录组构建及品质相关基因的挖掘[D]. 谢莹.郑州大学 2014
[9]小麦抗赤霉病近等基因系的转录组分析及抗病相关基因的克隆[D]. 杨在东.山东农业大学 2013
[10]小麦穗部发育基因SDA1的遗传分析与基因定位[D]. 宋全昊.西北农林科技大学 2013
本文编号：3655473
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3655473.html
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