龙眼Sm家族全基因组鉴定及其在体胚发生早期中的表达调控研究
发布时间：2021-11-22 07:41
龙眼（Dimocarpus longan Lour.）,又名桂圆,是重要的亚热带木本果树,含有丰富的糖、铁以及蛋白质,具有食用和药用价值。龙眼胚胎发育与其果实的产量及品质密切相关。可变剪接是产生蛋白质多样性的重要因素,Sm蛋白是一种重要的RNA结合蛋白,主要包括Sm蛋白和LSm蛋白。一方面,Sm核心蛋白能够形成多种七聚环配合物与sn RNPs结合参与可变剪接体的组装,在前体m RNA剪接中起作用;另一方面LSm与U6sn RNP属于非永久结合,因此比Sm蛋白具有更广泛的作用。研究表明LSm蛋白能提高植物的抗旱能力,提高植物对盐胁迫的敏感性,并且能参与植物的生物钟调节。然而,目前Sm蛋白家族的功能研究主要集中在拟南芥等模式植物,在木本果树中,尤其是龙眼体胚中尚未见报道。因此,本研究对龙眼Sm蛋白进行了全基因组鉴定及生物信息学分析;利用转录组数据分析该家族的可变剪接（AS）、单核苷酸多态性（SNP）和插入缺失标记（In Del）;参考龙眼基因组,克隆验证了Dl LSm14s全长,并构建p CAMBIA1302-Dl LSm14s-GFP载体进行亚细胞定位;利用实时荧光定量PCR（q RT-...
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DlSm家族启动子顺式作用元件分布
第二章龙眼DlSm全基因组鉴定及表达分析222.6龙眼DlSm家族AS、SNP和InDel分析2.6.1‘红核子’龙眼NEC和体胚发生早期DlSm基因家族可变剪接分析通过实验室现有的转录组数据库筛选了龙眼NEC和体胚发生早期3个阶段的四种不同剪接事件，包括可变3′剪接（Alternative3′splice，A3SS）、可变5′剪接（Alternative5′splice，A5SS）、内含子保留（IntronRetention，IR）以及外显子跳跃（Exonskipping，ES）。结果表明（图2-4A），该家族在NEC阶段的AS事件数量最多（35个），在ICpEC阶段的AS事件数量最少（23个）。NEC阶段的IR事件显著高于其他3个阶段，A5SS事件在GE阶段数量最多为9个，4个阶段的ES事件数量相同。图2-4B结果表明，IR事件在NEC阶段所占百分比（49%）最大，同时也在NEC阶段4种AS事件中所占比重最大；除此之外，EC、ICpEC、GE3个阶段的4种AS事件各自所占百分比无明显差异。图2-4.龙眼NEC和体胚发生早期AS事件分布。A：4种剪接事件模式及其在龙眼体胚发生早期的事件数。B：AS事件在龙眼NEC、EC、ICpEC、GE的分布情况Fig.2-4DistributionofASeventsinNECandearlySEstagesoflongan.A:foursplicingeventpatternsandtheirnumberofeventsinlonganearlySE.B:distributionofASeventsinlonganNEC,EC,ICpEC,GEstages.
龙眼Sm家族基因鉴定及其在体胚发生早期中的表达调控研究23比较龙眼NEC和体胚发生早期DlSm家族基因的AS事件分布情况（图2-5），A3SS事件发生频率最大，在4个发生阶段分别有9、6、5、8个基因发生。在NEC阶段有14个基因发生可变剪接，仅有3个基因发生了两种以上剪接模式的AS事件，其中DlLSm14c四种剪接模式的AS事件均有发生，其余11个基因仅发生一种模式的AS事件；有5个基因发生了IR，其中DlLSm1a和DlLSm1b仅在NEC阶段发生IR，该阶段单个基因发生IR的数量明显高于其他类型的AS事件数，IR的总数也是几种模式中最多的（图2-5A）。而在其他3个阶段，虽然单个基因发生IR的数量明显多于其他剪接模式的AS事件数,但总体上A3SS的发生频率要高于IR。我们还发现，DlLSm1a和DlLSm1b仅在NEC阶段发生可变剪接，DlLSm6仅在GE阶段发生可变剪接；DlLSm14c、DlLSm14d、DlLSm7a、DlLSm7b、DlSmD2a和DlSmEb在4个阶段均发生了可变剪接（图2-5B）。NEC阶段，DlLSm14e发生AS最多（图2-5A）；ICpEC阶段，DlSmD2a发生AS最多（图2-5C）；EC和GE阶段DlLSm14c发生AS最多（图2-5B，D）。随着体胚发生，DlLSm14c发生AS类型逐渐减少，EC中发生4种类型AS，ICpEC中发生2种类型AS，GE中仅发生1种类型AS（图2-5B-D）。上述结果表明，NEC阶段AS事件大量发生可能影响导致龙眼体胚发生，尤其是IR的大量发生可能起重要作用，而DlLSm14c可能促进龙眼EC向GE分化。图2-5.4种剪接模式在龙眼NEC和体胚发生早期DlSm家族的分布情况Fig.2-5DistributionoffourtypesofASeventsintheDlSmfamilyoflonganNECandearlySEstages.
本文编号：3511242
【文章来源】：福建农林大学福建省
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DlSm家族启动子顺式作用元件分布
第二章龙眼DlSm全基因组鉴定及表达分析222.6龙眼DlSm家族AS、SNP和InDel分析2.6.1‘红核子’龙眼NEC和体胚发生早期DlSm基因家族可变剪接分析通过实验室现有的转录组数据库筛选了龙眼NEC和体胚发生早期3个阶段的四种不同剪接事件，包括可变3′剪接（Alternative3′splice，A3SS）、可变5′剪接（Alternative5′splice，A5SS）、内含子保留（IntronRetention，IR）以及外显子跳跃（Exonskipping，ES）。结果表明（图2-4A），该家族在NEC阶段的AS事件数量最多（35个），在ICpEC阶段的AS事件数量最少（23个）。NEC阶段的IR事件显著高于其他3个阶段，A5SS事件在GE阶段数量最多为9个，4个阶段的ES事件数量相同。图2-4B结果表明，IR事件在NEC阶段所占百分比（49%）最大，同时也在NEC阶段4种AS事件中所占比重最大；除此之外，EC、ICpEC、GE3个阶段的4种AS事件各自所占百分比无明显差异。图2-4.龙眼NEC和体胚发生早期AS事件分布。A：4种剪接事件模式及其在龙眼体胚发生早期的事件数。B：AS事件在龙眼NEC、EC、ICpEC、GE的分布情况Fig.2-4DistributionofASeventsinNECandearlySEstagesoflongan.A:foursplicingeventpatternsandtheirnumberofeventsinlonganearlySE.B:distributionofASeventsinlonganNEC,EC,ICpEC,GEstages.
龙眼Sm家族基因鉴定及其在体胚发生早期中的表达调控研究23比较龙眼NEC和体胚发生早期DlSm家族基因的AS事件分布情况（图2-5），A3SS事件发生频率最大，在4个发生阶段分别有9、6、5、8个基因发生。在NEC阶段有14个基因发生可变剪接，仅有3个基因发生了两种以上剪接模式的AS事件，其中DlLSm14c四种剪接模式的AS事件均有发生，其余11个基因仅发生一种模式的AS事件；有5个基因发生了IR，其中DlLSm1a和DlLSm1b仅在NEC阶段发生IR，该阶段单个基因发生IR的数量明显高于其他类型的AS事件数，IR的总数也是几种模式中最多的（图2-5A）。而在其他3个阶段，虽然单个基因发生IR的数量明显多于其他剪接模式的AS事件数,但总体上A3SS的发生频率要高于IR。我们还发现，DlLSm1a和DlLSm1b仅在NEC阶段发生可变剪接，DlLSm6仅在GE阶段发生可变剪接；DlLSm14c、DlLSm14d、DlLSm7a、DlLSm7b、DlSmD2a和DlSmEb在4个阶段均发生了可变剪接（图2-5B）。NEC阶段，DlLSm14e发生AS最多（图2-5A）；ICpEC阶段，DlSmD2a发生AS最多（图2-5C）；EC和GE阶段DlLSm14c发生AS最多（图2-5B，D）。随着体胚发生，DlLSm14c发生AS类型逐渐减少，EC中发生4种类型AS，ICpEC中发生2种类型AS，GE中仅发生1种类型AS（图2-5B-D）。上述结果表明，NEC阶段AS事件大量发生可能影响导致龙眼体胚发生，尤其是IR的大量发生可能起重要作用，而DlLSm14c可能促进龙眼EC向GE分化。图2-5.4种剪接模式在龙眼NEC和体胚发生早期DlSm家族的分布情况Fig.2-5DistributionoffourtypesofASeventsintheDlSmfamilyoflonganNECandearlySEstages.
本文编号：3511242
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