南蛇藤假种皮发育的转录组测序及分析
发布时间：2020-12-10 19:26
假种皮是一种具有重要生物学和生态学功能的种子附属物,普遍存在于卫矛科植物中。南蛇藤是卫矛科南蛇藤属多年生木质藤本,其果实成熟开裂露出红色的假种皮结构,在园林上有较高的观赏价值,但其假种皮发育调控的分子机理尚未有过报道。为此,本文以南蛇藤雌性植株为研究对象,以盛花期、落花期的雌花和幼果期的果实为实验材料,采用新一代高通量RNA-seq测序技术,开展对其假种皮3个不同发育阶段的转录组学分析与研究,探究与假种皮发育相关的差异基因表达情况以及假种皮形成过程中控制萜类合成的基因表达情况,并且利用生物信息学方法对MADS-box转录因子家族基因进行了分析,最后还分析了南蛇藤转录组SSR及SNP位点特征。具体研究结果如下:1、分别构建三个cDNA文库进行转录组测序,原始数据经过滤后分别获得5.2G、5.35G和5.56G clean reads,共计87,600个unigene,平均长度为453 bp。三个不同发育时期差异基因的GO和KEGG功能富集显示:13个候选基因在假种皮发育过程中显著上调表达,9个基因显著下调表达;确定了 245个差异基因与细胞间通讯相关,WRKY40基因与假种皮发育密切相关...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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?２南蛇藤假种皮发育的转录组测序２南蛇藤假种皮发育的转录组测序??２．１实验材料??２．１．１植物材料??实验材料来源于北京中科院植物研宄所的南蛇藤雌性植株。根据前期对南蛇藤到果实发育过程的形态解剖和假种皮形态发生的特征观察，分别子２０１５年５月丨Ｉ、５月８日、５月２１日采集同一植株的南蛇藤盛花期（花瓣完全展幵但花药开裂，尚未传粉，假种皮发育起始期）、落花期（传粉后花瓣凋零，假种皮发育期）和幼果期（假种皮形态建成期）材料，经液氮迅速冷冻后放入－８０°Ｃ冰箱低温保存备用。??
２．３．１南蛇藤假种皮发育特征及测序样本的选择??组织发生学研宄显示，南蛇藤胚珠为倒生胚珠，有两层珠被，珠孔由内珠孔和??外珠孔组成（图２－２）。在盛花期，外珠孔端珠被外层的细胞进行分裂，形成半圆形??突起的假种皮原基（图２－２?Ａ－Ｂ），进而向上形成－个大的环状凸起包围珠孔（阁２－２?Ｃ）；??在落花期，假种皮向下、向卜．分别沿珠柄和跖珠生长，由长条形变为膜质的耳垂形（图??２－２?Ｄ－Ｉ），由仅着生在种子基部到包被胚珠的２／３；在幼果期，耳垂形假种皮持续向??着合点生长，最终完全包裹胚珠（阁２－２．丨－Ｋ）。由此可见，南蛇藤假种皮在盛花期起??始发育，随着雌花的发育，假种皮也逐渐生长，在落花期，假种皮包被脐珠２／３部分，??在幼果期，假种皮形态建成。在此基础上，本研究选取发育背景相同的南蛇藤盛花期、??落花期和幼果期三个发育时期的材料，分别进行转斌组测序，分析探ｉ、Ｊ？与假种皮发育??过程相关的分子调控机制。??ｍｍｍ??＿＿??亀??图２－２南蛇藤假种皮的形态发生过程??ｅｎ：内珠孔；ｅｘ：外珠孔：ａｐ：假种皮原基；ｃｐ：圆形突起物；ａ：假种皮。??Ｆｉｇ．?２－２?Ａｒｉｌ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?Ｃ．?ｏｒｂｉｃｕｌａ／ｕｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｒｅｅ?ｓｔａｇｅｓ??ｅｎ：?ｅｎｄｏｓｔｏｍｅ；?ｅｘ：?ｅｘｏｓｔｏｍｅ；?ａｐ：?ａｒｉｌ?ｐｒｉｍｏｒｄｉｕｍ；?ｃｐ；?ｃｉｒｃｕｌａｒ?ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ；?ａ：?ａｒｉｌ．?Ｂａｒ：?Ａ
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉兰与望春玉兰肉质外种皮化学成分的比较研究[J]. 赵武,赵良成. 生物学杂志. 2015(04)
[2]基于红掌转录组序列的SSR标记分析与开发[J]. 郁永明,田丹青,潘晓韵,金亮,葛亚英. 分子植物育种. 2015(06)
[3]碧桃花瓣转录组微卫星特征分析[J]. 马秋月,廖卓毅,张得芳,戴晓港,陈赢男,李淑娴. 南京林业大学学报(自然科学版). 2015(03)
[4]植物生长素原初响应基因Aux/IAA研究进展[J]. 司马晓娇,郑炳松. 浙江农林大学学报. 2015(02)
[5]刺梨转录组SSR信息分析及其分子标记开发[J]. 鄢秀芹,鲁敏,安华明. 园艺学报. 2015(02)
[6]香榧假种皮醇提物抑制植物病原菌活性及乳油制备初步研究[J]. 刘冰冰,李颖,樊佳祺,王国夫,孙小红. 湖北农业科学. 2015(02)
[7]南蛇藤雌性性别相关的RAPD和SCAR标记[J]. 魏丽娟,张娟,刘林德,王蕾,赵同欣. 植物研究. 2014(05)
[8]不同方法提取香榧假种皮提取物成分的GC-MS分析[J]. 于勇杰,张晶,戴智慧,吴帆,倪穗,邬玉芬,桑卫国. 核农学报. 2014(08)
[9]辣椒转录组SNP挖掘及多态性分析[J]. 刘峰,谢玲玲,弭宝彬,欧阳娴,茆振川,邹学校,谢丙炎. 园艺学报. 2014(02)
[10]植物萜类次生代谢及其调控[J]. 王凌健,方欣,杨长青,李建戌,陈晓亚. 中国科学:生命科学. 2013(12)
博士论文
[1]小麦籽粒发育形态建成时期转录组学研究[D]. 李怀珠.西北农林科技大学 2014
[2]中国南蛇藤属（卫矛科）的分类修订[D]. 沐先运.北京林业大学 2012
硕士论文
[1]卫矛科4属植物假种皮和种皮发生发育研究[D]. 赵芸玉.北京林业大学 2016
[2]转录组测序深度对表达基因检测影响的初步研究[D]. 宾浪漫.湘潭大学 2015
[3]七种植物假种皮与肉质种皮化学成分与功能研究[D]. 赵武.北京林业大学 2015
[4]南蛇藤性别相关分子机制的研究[D]. 魏丽娟.鲁东大学 2014
[5]南蛇藤繁殖生态学特性研究[D]. 赵同欣.鲁东大学 2014
[6]基于RNA-Seq的阳春砂果实发育过程中糖和萜类代谢的研究[D]. 于安民.广州中医药大学 2014
[7]南蛇藤（Celastrus orbiculatus Thunb.）胚胎学研究[D]. 胡铁锋.东北林业大学 2009
本文编号：2909247
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１技术路线图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??
?２南蛇藤假种皮发育的转录组测序２南蛇藤假种皮发育的转录组测序??２．１实验材料??２．１．１植物材料??实验材料来源于北京中科院植物研宄所的南蛇藤雌性植株。根据前期对南蛇藤到果实发育过程的形态解剖和假种皮形态发生的特征观察，分别子２０１５年５月丨Ｉ、５月８日、５月２１日采集同一植株的南蛇藤盛花期（花瓣完全展幵但花药开裂，尚未传粉，假种皮发育起始期）、落花期（传粉后花瓣凋零，假种皮发育期）和幼果期（假种皮形态建成期）材料，经液氮迅速冷冻后放入－８０°Ｃ冰箱低温保存备用。??
２．３．１南蛇藤假种皮发育特征及测序样本的选择??组织发生学研宄显示，南蛇藤胚珠为倒生胚珠，有两层珠被，珠孔由内珠孔和??外珠孔组成（图２－２）。在盛花期，外珠孔端珠被外层的细胞进行分裂，形成半圆形??突起的假种皮原基（图２－２?Ａ－Ｂ），进而向上形成－个大的环状凸起包围珠孔（阁２－２?Ｃ）；??在落花期，假种皮向下、向卜．分别沿珠柄和跖珠生长，由长条形变为膜质的耳垂形（图??２－２?Ｄ－Ｉ），由仅着生在种子基部到包被胚珠的２／３；在幼果期，耳垂形假种皮持续向??着合点生长，最终完全包裹胚珠（阁２－２．丨－Ｋ）。由此可见，南蛇藤假种皮在盛花期起??始发育，随着雌花的发育，假种皮也逐渐生长，在落花期，假种皮包被脐珠２／３部分，??在幼果期，假种皮形态建成。在此基础上，本研究选取发育背景相同的南蛇藤盛花期、??落花期和幼果期三个发育时期的材料，分别进行转斌组测序，分析探ｉ、Ｊ？与假种皮发育??过程相关的分子调控机制。??ｍｍｍ??＿＿??亀??图２－２南蛇藤假种皮的形态发生过程??ｅｎ：内珠孔；ｅｘ：外珠孔：ａｐ：假种皮原基；ｃｐ：圆形突起物；ａ：假种皮。??Ｆｉｇ．?２－２?Ａｒｉｌ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?Ｃ．?ｏｒｂｉｃｕｌａ／ｕｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｒｅｅ?ｓｔａｇｅｓ??ｅｎ：?ｅｎｄｏｓｔｏｍｅ；?ｅｘ：?ｅｘｏｓｔｏｍｅ；?ａｐ：?ａｒｉｌ?ｐｒｉｍｏｒｄｉｕｍ；?ｃｐ；?ｃｉｒｃｕｌａｒ?ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ；?ａ：?ａｒｉｌ．?Ｂａｒ：?Ａ
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉兰与望春玉兰肉质外种皮化学成分的比较研究[J]. 赵武,赵良成. 生物学杂志. 2015(04)
[2]基于红掌转录组序列的SSR标记分析与开发[J]. 郁永明,田丹青,潘晓韵,金亮,葛亚英. 分子植物育种. 2015(06)
[3]碧桃花瓣转录组微卫星特征分析[J]. 马秋月,廖卓毅,张得芳,戴晓港,陈赢男,李淑娴. 南京林业大学学报(自然科学版). 2015(03)
[4]植物生长素原初响应基因Aux/IAA研究进展[J]. 司马晓娇,郑炳松. 浙江农林大学学报. 2015(02)
[5]刺梨转录组SSR信息分析及其分子标记开发[J]. 鄢秀芹,鲁敏,安华明. 园艺学报. 2015(02)
[6]香榧假种皮醇提物抑制植物病原菌活性及乳油制备初步研究[J]. 刘冰冰,李颖,樊佳祺,王国夫,孙小红. 湖北农业科学. 2015(02)
[7]南蛇藤雌性性别相关的RAPD和SCAR标记[J]. 魏丽娟,张娟,刘林德,王蕾,赵同欣. 植物研究. 2014(05)
[8]不同方法提取香榧假种皮提取物成分的GC-MS分析[J]. 于勇杰,张晶,戴智慧,吴帆,倪穗,邬玉芬,桑卫国. 核农学报. 2014(08)
[9]辣椒转录组SNP挖掘及多态性分析[J]. 刘峰,谢玲玲,弭宝彬,欧阳娴,茆振川,邹学校,谢丙炎. 园艺学报. 2014(02)
[10]植物萜类次生代谢及其调控[J]. 王凌健,方欣,杨长青,李建戌,陈晓亚. 中国科学:生命科学. 2013(12)
博士论文
[1]小麦籽粒发育形态建成时期转录组学研究[D]. 李怀珠.西北农林科技大学 2014
[2]中国南蛇藤属（卫矛科）的分类修订[D]. 沐先运.北京林业大学 2012
硕士论文
[1]卫矛科4属植物假种皮和种皮发生发育研究[D]. 赵芸玉.北京林业大学 2016
[2]转录组测序深度对表达基因检测影响的初步研究[D]. 宾浪漫.湘潭大学 2015
[3]七种植物假种皮与肉质种皮化学成分与功能研究[D]. 赵武.北京林业大学 2015
[4]南蛇藤性别相关分子机制的研究[D]. 魏丽娟.鲁东大学 2014
[5]南蛇藤繁殖生态学特性研究[D]. 赵同欣.鲁东大学 2014
[6]基于RNA-Seq的阳春砂果实发育过程中糖和萜类代谢的研究[D]. 于安民.广州中医药大学 2014
[7]南蛇藤（Celastrus orbiculatus Thunb.）胚胎学研究[D]. 胡铁锋.东北林业大学 2009
本文编号：2909247
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