喀西茄低温胁迫响应miRNAs及其靶基因的挖掘与分析
发布时间：2021-03-11 01:54
茄子（Solanum melongenaa L.）是茄科（Solanaceae）茄属（Solanum L.）喜温蔬菜,对低温敏感,温度是茄子生长发育的主要限制因素之一,温度低于15℃时茄子生长受到抑制,低于5℃时茄子茎叶部受到低温冷害,在0℃以下茄子则受到冻害而死亡,当田间生产中茄子遭遇低温时会发生冷害,影响其产量和品质。喀西茄（Solanum aculeatissimum Jacq.）是茄子近缘野生种,具有强耐冷性,是茄子耐冷性研究的重要材料。MicroRNA（miRNA）作为植物生长发育的重要调节器,在转录后水平调控不同的生物和代谢过程中调节基因的表达,如参与调控温度、干旱、盐碱和营养胁迫等非生物胁迫。本研究以喀西茄作为试验材料,采用高通量测序和生物信息学分析等技术挖掘喀西茄低温胁迫响应miRNAs及其靶基因,并深入研究耐冷相关miRNAs在低温下的表达模式和应答低温胁迫的功能。主要研究结果如下:1、以1℃低温处理2h、6h、12h、24h（CA）和未处理0h（CK）的喀西茄叶片进行高通量测序,转录组数据库共筛选到61657个差异表达基因,miRNA测序共筛选到306个保守miRN...
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
转录组与m沮润A分析流程图
对四叶一心时喀西茄进行ｒｃ低温处理，设置７个不同处理时间点（Ｏｈ、２ｈ、６ｈ、??１２?ｈ、２４?ｈ、４８?ｈ、７２?ｈ），测定１°Ｃ低温处理下喀西茄叶片脯氨酸和丙二醛含量，分析各个??时间点的表达变化情况，以筛选合理的喀西茄自身调控时间点。如图２所示，随着ｒｃ低??温处理时间增长，喀西茄中丙二醛含量变化不显著，喀西茄自身丙二醛积累量较少，膜系??统受损程度较轻，表明其承受ｌ°ｃ低温能力强。同时，随着ｒｃ低温处理时间增长，在２４ｈ??内喀西茄自身积累的腩氨酸含量显著增加，表示其在ｒｃ低温下能够产生大量脯氨酸，从??而清除低温后积累的活性氧（ｒｏｓ），避免损伤以应对ｒｃ低温胁迫。??
图６?Ｕｎｉｇｅｎｅ的ＧＯ分类图??Ｆｉｇｕｒｅ?６?ＧＯ?ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｕｎｉｇｅｎｅ．??在ＫＥＧＧ数据库对ｕｎｉｇｅｎｅｓ进行了?ＢＬＡＳＴ分析，总共有３１５８２个ｕｎｉｇｅｎｅｓ参与了?１２个?ＫＥＧＧ?途径。如表?５?所不，主要途径是“ｍｅｔａｂｏｌｉｃ?ｐａｔｈｗａｙｓ”（６７９６?ｏｆ?３１５８２?ｕｎｉｇｅｎｅ（２１．５２％）），其次是“ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ”（?３４６６?ｏｆ?３１５８２?ｕｎｉｇｅｎｅｓ?（１０．９７％））“ｐｌａｎｔ－ｐａｔｈｏｇｅｎ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ”?（?１９３５?ｏｆ?３１５８２?ｕｎｉｇｅｎｅｓ（６．１３％）?），“ｐｌａｎｔ?ｈｏｒｍｏｎｅ?ｓｉｇｎａｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ”（?１８６９?ｏｆ?３１５８２?ｕｎｉｇｅｎｅｓ?（５．９２％）），“ＲＮＡ?ｔｒａｎｓｐｏｒｔ”（?１８３７?ｏｆ?３１５８２?ｕｎｉｇｅｎｅ（５．８２％）），结果可以进一步证明功能分类和途径分配。??表５?Ｕｎｉｇｅｎｅ的ＫＥＧＧ?Ｐａｔｈｗａｙ分类统计表??Ｔａｂｌｅ?５?ＫＥＧＧ?Ｐａｔｈｗａｙ?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?Ｕｎｉｇｅｎｅ??Ｐａｔｈｗａｙ?Ｃｏｕｎｔ?Ｐａｔｈｗａｙ?ＩＤ?Ｌｅｖｅｌ?１?Ｌｅｖｅｌ?２??Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ?ｐａｔｈｗａｙｓ?６７９６?ｋｏＯ?１１００?Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ?Ｇｌｏｂａｌ?ｍａｐ??Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ｓｅｃｏｎｄａｒｙ??３４６６?ｋｏＯｌｌｌＯ?Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ?Ｇｌｏｂａｌ?ｍａｐ??ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物中miRNA响应非生物胁迫研究进展[J]. 刘玉凤,王孝,陈海银,刘琨,刘阳,齐明芳,宁晓峰,李天来. 中国蔬菜. 2017(02)
[2]低夜温下番茄ABA缺失突变体和野生型叶片中miRNA差异表达分析[J]. 王孝,刘阳,陈海银,刘琨,齐明芳,李天来,刘玉凤. 园艺学报. 2016(12)
[3]Phytohormones and their metabolic engineering for abiotic stress tolerance in crop plants[J]. Shabir H.Wani,Vinay Kumar,Varsha Shriram,Saroj Kumar Sah. The Crop Journal. 2016(03)
[4]Dicer调节生殖功能的研究进展[J]. 符梅,徐克惠,许文明. 遗传. 2016(07)
[5]低温对茄子根吸收面积和可溶性糖质量浓度的影响[J]. 阎世江,张继宁,刘洁. 仲恺农业工程学院学报. 2014(01)
[6]南京地区大棚茄子越冬栽培技术[J]. 张燕燕,唐懋华. 中国瓜菜. 2012(06)
[7]低温胁迫对茄子单性结实材料生理特性的影响[J]. 高秀瑞,李冰,高洪波,武彦荣,潘秀清. 中国农学通报. 2012(19)
[8]茄子幼苗耐低温性生理机制研究[J]. 闫世江,张继宁,刘洁. 西北植物学报. 2011(12)
[9]喀西茄引种适应性初探[J]. 池小妹,庄勇. 云南中医中药杂志. 2010(11)
[10]西瓜耐冷性研究进展[J]. 徐锦华,羊杏平,刘广,高长洲,朱凌丽. 江苏农业科学. 2010(05)
博士论文
[1]枳（Poncirus trifoliata）低温相关microRNAs鉴定及ptf-miR396b抗寒功能研究[D]. 张晓娜.华中农业大学 2015
[2]草莓microRNA的鉴定及差异表达研究[D]. 李贺.沈阳农业大学 2009
硕士论文
[1]低夜温及ABA对番茄叶片中miRNAs及其靶基因表达的影响[D]. 王孝.沈阳农业大学 2017
[2]铝胁迫对喀西茄和车前生理生态特征的影响[D]. 李蕴.西南大学 2008
[3]茄子耐低温结果习性与生理机制的研究[D]. 王建忠.扬州大学 2008
本文编号：3075657
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
转录组与m沮润A分析流程图
对四叶一心时喀西茄进行ｒｃ低温处理，设置７个不同处理时间点（Ｏｈ、２ｈ、６ｈ、??１２?ｈ、２４?ｈ、４８?ｈ、７２?ｈ），测定１°Ｃ低温处理下喀西茄叶片脯氨酸和丙二醛含量，分析各个??时间点的表达变化情况，以筛选合理的喀西茄自身调控时间点。如图２所示，随着ｒｃ低??温处理时间增长，喀西茄中丙二醛含量变化不显著，喀西茄自身丙二醛积累量较少，膜系??统受损程度较轻，表明其承受ｌ°ｃ低温能力强。同时，随着ｒｃ低温处理时间增长，在２４ｈ??内喀西茄自身积累的腩氨酸含量显著增加，表示其在ｒｃ低温下能够产生大量脯氨酸，从??而清除低温后积累的活性氧（ｒｏｓ），避免损伤以应对ｒｃ低温胁迫。??
图６?Ｕｎｉｇｅｎｅ的ＧＯ分类图??Ｆｉｇｕｒｅ?６?ＧＯ?ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｕｎｉｇｅｎｅ．??在ＫＥＧＧ数据库对ｕｎｉｇｅｎｅｓ进行了?ＢＬＡＳＴ分析，总共有３１５８２个ｕｎｉｇｅｎｅｓ参与了?１２个?ＫＥＧＧ?途径。如表?５?所不，主要途径是“ｍｅｔａｂｏｌｉｃ?ｐａｔｈｗａｙｓ”（６７９６?ｏｆ?３１５８２?ｕｎｉｇｅｎｅ（２１．５２％）），其次是“ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ”（?３４６６?ｏｆ?３１５８２?ｕｎｉｇｅｎｅｓ?（１０．９７％））“ｐｌａｎｔ－ｐａｔｈｏｇｅｎ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ”?（?１９３５?ｏｆ?３１５８２?ｕｎｉｇｅｎｅｓ（６．１３％）?），“ｐｌａｎｔ?ｈｏｒｍｏｎｅ?ｓｉｇｎａｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ”（?１８６９?ｏｆ?３１５８２?ｕｎｉｇｅｎｅｓ?（５．９２％）），“ＲＮＡ?ｔｒａｎｓｐｏｒｔ”（?１８３７?ｏｆ?３１５８２?ｕｎｉｇｅｎｅ（５．８２％）），结果可以进一步证明功能分类和途径分配。??表５?Ｕｎｉｇｅｎｅ的ＫＥＧＧ?Ｐａｔｈｗａｙ分类统计表??Ｔａｂｌｅ?５?ＫＥＧＧ?Ｐａｔｈｗａｙ?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?Ｕｎｉｇｅｎｅ??Ｐａｔｈｗａｙ?Ｃｏｕｎｔ?Ｐａｔｈｗａｙ?ＩＤ?Ｌｅｖｅｌ?１?Ｌｅｖｅｌ?２??Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ?ｐａｔｈｗａｙｓ?６７９６?ｋｏＯ?１１００?Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ?Ｇｌｏｂａｌ?ｍａｐ??Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ｓｅｃｏｎｄａｒｙ??３４６６?ｋｏＯｌｌｌＯ?Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ?Ｇｌｏｂａｌ?ｍａｐ??ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物中miRNA响应非生物胁迫研究进展[J]. 刘玉凤,王孝,陈海银,刘琨,刘阳,齐明芳,宁晓峰,李天来. 中国蔬菜. 2017(02)
[2]低夜温下番茄ABA缺失突变体和野生型叶片中miRNA差异表达分析[J]. 王孝,刘阳,陈海银,刘琨,齐明芳,李天来,刘玉凤. 园艺学报. 2016(12)
[3]Phytohormones and their metabolic engineering for abiotic stress tolerance in crop plants[J]. Shabir H.Wani,Vinay Kumar,Varsha Shriram,Saroj Kumar Sah. The Crop Journal. 2016(03)
[4]Dicer调节生殖功能的研究进展[J]. 符梅,徐克惠,许文明. 遗传. 2016(07)
[5]低温对茄子根吸收面积和可溶性糖质量浓度的影响[J]. 阎世江,张继宁,刘洁. 仲恺农业工程学院学报. 2014(01)
[6]南京地区大棚茄子越冬栽培技术[J]. 张燕燕,唐懋华. 中国瓜菜. 2012(06)
[7]低温胁迫对茄子单性结实材料生理特性的影响[J]. 高秀瑞,李冰,高洪波,武彦荣,潘秀清. 中国农学通报. 2012(19)
[8]茄子幼苗耐低温性生理机制研究[J]. 闫世江,张继宁,刘洁. 西北植物学报. 2011(12)
[9]喀西茄引种适应性初探[J]. 池小妹,庄勇. 云南中医中药杂志. 2010(11)
[10]西瓜耐冷性研究进展[J]. 徐锦华,羊杏平,刘广,高长洲,朱凌丽. 江苏农业科学. 2010(05)
博士论文
[1]枳（Poncirus trifoliata）低温相关microRNAs鉴定及ptf-miR396b抗寒功能研究[D]. 张晓娜.华中农业大学 2015
[2]草莓microRNA的鉴定及差异表达研究[D]. 李贺.沈阳农业大学 2009
硕士论文
[1]低夜温及ABA对番茄叶片中miRNAs及其靶基因表达的影响[D]. 王孝.沈阳农业大学 2017
[2]铝胁迫对喀西茄和车前生理生态特征的影响[D]. 李蕴.西南大学 2008
[3]茄子耐低温结果习性与生理机制的研究[D]. 王建忠.扬州大学 2008
本文编号：3075657
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