甜菜春化相关lncRNA的鉴定及其功能分析

发布时间：2022-08-02 16:21

　　某些植物从营养生长阶段转入生殖发育阶段的一个关键就是春化作用,糖甜菜这种典型的二年生的作物必须经过春化处理作用和长日照光周期诱导,才能确保抽薹、开花,完成生殖生长过程。从营养生长到生殖发育的过渡是一个复杂的过程,需要对多种环境因素和内源性信号进行综合反应。目前春化研究主要集中在模式植物拟南芥上,在甜菜的研究相对较少。长链非编码RNA（lncRNA）是长度超过200 nt的非编码RNA,并且许多研究已经证明lncRNA可以通过顺式或反式调节与靶基因相互作用,从而调控基因表达。然而,植物中的lncRNA尚未得到充分研究,并且关于春化的lncRNA仅在拟南芥中鉴定出两种。本研究希望通过高通量测序挖掘甜菜春化过程中差异表达的lncRNA,了解在春化过程中lncRNA的作用。研究结果如下:本研究共鉴定到36445个mRNA和7421个lncRNA。其中差异显著的mRNA有785个;差异显著的lncRNA有292个。这7421个lncRNA中包括5827个基因间lncRNA（lincRNA）,769个内含子lncRNA,294个反义lncRNA（lncNAT）和531个其他lncRNA。通过比较l... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及研究的目的和意义
    1.2 春化作用研究进展
        1.2.1 拟南芥的春化作用研究进展
        1.2.2 甜菜的春化作用研究进展
        1.2.3 谷物的春化作用研究进展
        1.2.4 非编码RNA在春化过程中的作用
    1.3 植物lncRNA研究进展
        1.3.1 lncRNA在生物胁迫反应中的作用
        1.3.2 lncRNAs在非生物胁迫中的作用
        1.3.3 lncRNAs和TFs的相互作用
        1.3.4 lncRNAs和小RNA途径
    1.4 植物春化作用中lncRNA的研究进展
    1.5 本课题主要研究内容
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 技术路线
第2章 材料与方法
    2.1 材料与仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验试剂
        2.1.3 实验仪器
        2.1.4 所需引物
    2.2 实验方法
        2.2.1 植物材料的前期处理
        2.2.2 甜菜春化相关lncRNA及mRNA鉴定
        2.2.3 甜菜差异表达mRNA的生物信息学分析
        2.2.4 甜菜差异表达lncRNA的靶基因预测
        2.2.5 甜菜春化过程中差异表达的lncRNA靶基因的生物信息学分析
        2.2.6 甜菜春化过程中差异表达的lncRNA及其靶基因的共表达分析
        2.2.7 共表达网络图的绘制
        2.2.8 作为ce RNA的lncRNA的预测
        2.2.9 甜菜lncRNA与拟南芥lncRNA相似性比对及保守性分析
第3章 甜菜春化相关lncRNA及mRNA鉴定
    3.1 序列数据的质量评估
    3.2 参考基因组比对
    3.3 基因表达水平分析
        3.3.1 基因总体表达水平
        3.3.2 差异表达mRNA分析
    3.4 lncRNA表达谱分析
        3.4.1 转录本拼接组装和lncRNA筛选
        3.4.2 lncRNA表达水平分析
        3.4.3 差异表达lncRNA分析
    3.5 lncRNA和 mRNA结构特征比较
        3.5.1 lncRNA和mRNA长度统计与比较
        3.5.2 lncRNA和mRNA的ORF分布
        3.5.3 lncRNA和mRNA外显子数目统计
        3.5.4 lncRNA和mRNA的表达水平比较
    3.6 通过qRT-PCR验证测序数据
    3.7 讨论
    3.8 本章小结
第4章 甜菜春化相关lncRNA的功能分析
    4.1 甜菜差异表达mRNA生物信息学分析
        4.1.1 差异表达mRNA的GO富集性分析
        4.1.2 差异表达mRNA的KEGG富集性分析
    4.2 甜菜差异表达lncRNA的靶基因预测
    4.3 甜菜中差异表达的lncRNA靶基因的生物信息学分析
        4.3.1 靶基因的GO富集性分析
        4.3.2 靶基因的KEGG富集性分析
        4.3.3 春化相关靶基因所编码的蛋白质Network分析
    4.4 甜菜春化过程中差异表达lncRNA及其靶基因共表达分析
        4.4.1 甜菜春化过程中lncRNA及其靶基因的共表达网络
        4.4.2 甜菜春化过程中lncRNA及其靶基因表达水平的分析
    4.5 甜菜中作为miRNA内源伪靶基因的lncRNA的预测
    4.6 甜菜中作为ceRNA的lncRNA
        4.6.1 作为ceRNA的lncRNA的预测
        4.6.2 ceRNA网络中的mRNA的生物信息学分析
    4.7 甜菜lncRNA与拟南芥lncRNA比对
    4.8 讨论
    4.9 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]甜菜抽薹及成花过程中春化相关基因的表达和研究[J]. 程大友,徐德昌,夏红梅.  中国甜菜糖业. 2002(03)



本文编号：3668848