玉米胚乳发育动态的转录组分析

发布时间：2023-04-03 17:50

　　玉米是世界上最重要的农作物之一,被广泛用于食品加工、动物饲料和工业原料。成熟玉米籽粒由胚、胚乳和种皮三部分组成,其中胚乳作为籽粒的营养贮藏部分,占到了成熟籽粒重量的80%⁸5%,同时胚乳细胞的发育、增殖和淀粉的积累情况决定了籽粒的产量和品质。因此,深入探究影响玉米胚乳细胞发育变化的关键调控机制对提高玉米的产量和品质,以及保证世界的粮食安全有着重要的意义。转录组作为连接基因组和蛋白组的关键纽带,对解析玉米胚乳发育的动态过程和探究胚乳发育的关键调控机制具有重要的作用。迄今为止,在全基因组范围内对玉米胚乳发育动态的转录组研究仍是不全面的,尤其是对基因可变剪接和表达变化研究仍鲜有报道。本文利用RNA-seq技术对陕单609授粉后第5、10、15和20天的胚乳样品进行了测序,全面分析了四个胚乳发育时期的基因可变剪接、表达和功能变化,以及淀粉合成代谢相关酶的进化、表达和功能之间的关系。研究结果进一步完善了玉米籽粒发育相关基因在转录水平上的表达信息,为阐明玉米胚乳发育的关键的调控机制和代谢网络提供了重要线索,为加速高产优质玉米新品种的选育提供了有效的参考依据。研究结果如下:1....

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 玉米的生产重要性及其分类
    1.2 玉米胚乳发育的研究进展
        1.2.1 玉米胚乳的形成和发育
        1.2.2 玉米胚乳的营养成分及生物学功能
    1.3 玉米胚乳中淀粉生物合成代谢相关基因的研究进展
        1.3.1 淀粉合成过程中的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）
        1.3.2 淀粉合成过程中的淀粉合成酶（SS）
        1.3.3 淀粉合成过程中的淀粉分支酶（SBE）
        1.3.4 淀粉合成过程中的淀粉去分支酶（SDBE）
    1.4 基于测序技术的转录组学研究进展
        1.4.1 转录组测序技术的发展概述
        1.4.2 RNA-seq技术在玉米中的应用
    1.5 实时荧光定量PCR技术
        1.5.1 实时荧光定量PCR技术的基本原理
        1.5.2 实时荧光定量PCR技术的应用
    1.6 研究的目的与意义
第二章 材料与方法
    2.1 试验材料种植和收集
    2.2 RNA的提取和测序文库构建
    2.3 Reads纯化和定位
    2.4 可变剪接的鉴定
    2.5 基因表达丰度的评定
    2.6 统计分析
    2.7 实时荧光定量PCR
    2.8 淀粉代谢相关基因的进化分析
第三章 结果与分析
    3.1 玉米胚乳转录组数据的评估
    3.2 玉米胚乳发育过程中可变剪接动态性
    3.3 玉米胚乳发育过程中基因表达的特征
    3.4 玉米胚乳发育过程中转录因子的动态表达
    3.5 玉米胚乳中淀粉代谢相关基因分析
第四章 讨论与结论
    4.1 讨论
        4.1.1 玉米胚乳发育过程中可变剪接的特点
        4.1.2 玉米胚乳发育过程中基因的差异表达
        4.1.3 玉米胚乳发育过程中转录因子的表达与调控
        4.1.4 玉米胚乳发育过程中淀粉代谢相关基因的表达及互作
    4.2 结论
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3780864