miRNA介导番茄低钾胁迫响应的调控机理

发布时间：2021-03-28 02:34

　　番茄具有很高营养价值和经济价值,同时番茄也是生命科学研究中的重要材料。低钾是限制番茄生长发育、产量和品质的主要因素之一。研究与利用番茄自身不同基因型的不同低钾耐性是缓解缺钾与植物需钾矛盾的有效途径,因此研究番茄对低钾胁迫的响应机制,对于筛选耐低钾的番茄材料,开发番茄新品种具有重要的理论与实践意义。microRNA是一类大小为18-25个核苷酸的内源性小RNA （sRNAs）分子,参与了生物体生长发育、生理过程和逆境胁迫的调控,但目前尚未见关于microRNA调控植物低钾胁迫的调控研究。本文以2种不同低钾耐性的大果番茄（钾敏感型番茄081018和耐低钾型番茄081034）为材料,在番茄幼苗三叶一心时进行低钾处理,分别在0h、12h、24h和72h取根、茎和叶,以Trizol法提取总RNA,利用Pico green和荧光分光光度计方法定量文库,使用Agilent2100进行microRNA的测序分析。根据检测结果进行生物信息学分析,找出差异表达显著的小RNA,对其基因表达进行RT-PCR验证,并进一步对靶基因进行预测分析与功能研究,从而明确miRNA在不同耐性番茄中响应低钾胁迫的作用机制。... 

【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 高等植物中的钾
        1.1.1 低钾处理对番茄生理生化代谢的影响
        1.1.2 钾在植物体内的吸收与转运
    1.2 miRNA的作用机制与特点
    1.3 miRNA的研究方法
        1.3.1 遗传学筛选法
        1.3.2 直接克隆法
        1.3.3 生物信息学分析法
        1.3.4 高通量深度测序
    1.4 植物中miRNA的靶基因研究
        1.4.1 miRNA靶基因的预测
        1.4.2 miRNA靶基因的验证
    1.5 植物中已知miRNA的生物信息学功能
        1.5.1 miRNA与生长发育
        1.5.2 miRNA与胁迫响应
    1.6 研究的目的与意义
2 材料与方法
    2.1 实验材料与处理
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 材料培养与处理
    2.2 实验方法
        2.2.1 Trizol法提取番茄总RNA
        2.2.2 RNA的纯度检验
        2.2.3 RNA文库的建立
        2.2.4 测序结果分析方法
        2.2.5 对低钾胁迫响应的相关差异表达miRNA分析
        2.2.6 靶基因的预测
        2.2.7 实时荧光定量分析
        2.2.8 实验数据分析
3 结果分析
    3.1 样品中总RNA的提取与鉴定
        3.1.1 琼脂糖凝胶电泳法鉴定样品中总RNA
        3.1.2 分光光度计法鉴定样品中总RNA
    3.2 测序结果分析
        3.2.1 序列分析
        3.2.2 sRNA长度分布
        3.2.3 miRNA的家族分布
        3.2.4 差异表达基因的筛选
    3.3 差异表达miRNA的鉴定
        3.3.1 qRT-PCR验证地下部差异基因
        3.3.2 qRT-PCR验证地上部差异基因
    3.4 miRNA差异表达靶基因的分析
        3.4.1 mi167b靶基因的表达分析
        3.4.2 mi168a靶基因的表达分析
        3.4.3 mi171b靶基因的表达分析
    3.5 miRNA和其相对应的靶基因之间相关性的分析
4 讨论
    4.1 低钾胁迫下番茄miRNA基因家族表达分析
    4.2 低钾处理下已知miRNA鉴定分析
    4.3 低钾胁迫下miRNA与靶基因之间关系的分析
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位论文期间发表文章


【参考文献】：
期刊论文
[1]植物miRNA在非生物逆境下调控机制的研究进展[J]. 张世华,上官明珠,盛亮,韦朝领.  安徽农业大学学报. 2013(04)
[2]低钾胁迫对番茄叶片活性氧及抗氧化酶系的影响[J]. 李凯龙,王艺潼,韩晓雪,姜晶.  西北植物学报. 2013(01)
[3]MicroRNAs in tomato plants[J]. ZUO JinHua,WANG YunXiang,LIU HaiPing,MA YuanZheng,JU Zheng,ZHAI BaiQiang,FU DaQi,ZHU Yi,LUO YunBo & ZHU BenZhong College of Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing 100083,China.  Science China（Life Sciences）. 2011(07)
[4]植物钾营养高效分子遗传机制[J]. 王毅,武维.  植物学报. 2009(01)
[5]植物钾效率基因型差异机理的研究进展[J]. 姜存仓,王运华,鲁剑巍,徐芳森,高祥照.  华中农业大学学报. 2004(04)
[6]我国土壤钾素研究和钾肥使用的进展[J]. 谢建昌,周健民.  土壤. 1999(05)
[7]诱变技术在作物育种中的应用[J]. 马惠平,赵永亮,杨光宇.  遗传. 1998(04)
[8]耐低钾水稻品种筛选利用的研究 Ⅰ.水稻不同品种在低钾条件下的产量差异及耐低钾品种对钾的吸收利用特点[J]. 李共福.  湖南农业科学. 1985(03)

硕士论文
[1]灰霉菌处理下番茄差异表达miRNA的识别及功能分析[D]. 张伟.西北农林科技大学 2014
[2]大豆耐低钾胁迫相关基因的筛选与功能验证[D]. 朱晓玲.中国农业科学院 2013
[3]番茄黄化曲叶病毒侵染诱导番茄microRNA的差异表达[D]. 徐庆宣.云南农业大学 2013
[4]普通野生稻miRNA的鉴定与分析[D]. 于洋.中国农业科学院 2011



本文编号：3104714