广义菊属抗旱种质筛选及关键抗旱基因发掘
发布时间：2021-11-25 04:22
菊花（Chrysanthemum × morifolitum）是世界上最重要的观赏作物,干旱胁迫是主要限制菊花生产的因素之一。然而在广义菊属中存在着大量抗旱性极强的种质,如太行菊、灌木亚菊等,还极少参与到现代菊花育种中。这些种质不仅有着极强的抗旱性,且同时具有其他优良性状,如抗风、抗病虫等,研究并发掘这些优异种质及其重要性状的关键基因,对菊花抗性育种及现有菊花性状的改良具有重要意义。本文基于课题组前期种质筛选评价数据,进一步对初选广义菊属中抗旱种质进行干旱胁迫,根据形态指标、生理指标和光合指标等指标进一步评价,发现太行菊是其中最优的抗旱种质,并对太行菊进行内源ABA测定,结合光合指标,选择胁迫3.5小时作为太行菊早期响应干旱胁迫的重要时间节点,并以此进行转录组高通量测序及生物信息学分析,初步探究其对干旱胁迫响应的调控机制。主要结果如下:（1）根据前期种质筛选评价数据,初选出广义菊属野生种质甘菊（Chrysanthemum×lavandulifolium）、野菊（Chrysanthemum indicum）、灌木亚菊（Ajania fruticulosa）和太行菊（Opisthopapp...
【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】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－１?ＡｌＲＪｎｉｇｅｎｅ长度分布情况??Ｆｉｇ．３－１?Ｌｅｎｇｔｈ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?Ａｌｌ－Ｕｎｉｇｅｎｅ?ｓｅｑｕｅｎｃｅ??
２?ＧＯ分类??根据ＮＲ注释信息能得到ＧＯ功能注释。Ｇｅｎｅ?Ｏｎｔｏｌｏｇｙ?（简称ＧＯ）是一个国际标??的基因功能分类体系，提供了一套动态更新的标准词汇表（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ??ａｂｕｌａｒｙ）来全面描述生物体中基因和基因产物的属性。ＧＯ总共有三个ｏｎｔｏｌｏｇｙ，??描述基因的分子功能（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、细胞组分（ｃｅｌｌｕｌａｒ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）、??的生物过程（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ）。ＧＯ功能分析一方面给出差异表达基因的??功能分类注释？，另一方面给出差异表达基因的ＧＯ功能显著性富集分析。根据ＮＲ??信息，使用Ｂｌａｓｔ２Ｇ０软件得到Ｕｎｉｇｅｎｅ的ＧＯ注释信息。得到每个Ｕｎｉｇｅｎｅ的??注释后，用ＷＥＧ０软件对所有Ｕｎｉｇｅｎｅ做ＧＯ功能分类统计，从宏观上认识该物种??因功能分布特征。分类结果如图３－３，注释到ＧＯ数据库的４４１４７条Ｕｎｉｇｅｎｅ归??５６个功能。由图可知，进行ＧＯ注释之后，其中，归类数目在５０００－１００００条之??分类有：生物调节（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ?ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）、细胞组成的组织或生物合成??ｃｅｌｌｕｌａｒ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ?ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ?ｏｒ?ｂｉｏｇｅｎｅｓｉｓ?）、建立或定位功能??
步得到Ｕｎｉｇｅｎｅ的Ｐａｔｈｗａｙ注释。ＫＥＧＧ?Ｐａｔｈｗａｙ分成３个ｌｅｖｅｌ，?ｌｅｖｅｌ?３拥有具体的通??路图和响应的基因，通过比对将Ｕｎｉｇｅｎｅ注释到各ｌｅｖｅｌ?３中的通路图上，共有５１３１８??条基因成功注释，如图３－５，。其中，代谢通路（Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ）中，注释最多的是全局??和概述地图（Ｇｌｏｂａｌ?ｍａｐ）和糖代谢（Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ?ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ?），分别为２０３０６??和８９８５条，占成功注释到ＫＥＧＧ数据库中Ｕｎｉｇｅｎｅ总数的比例为２９．?５７％和１７．?５１％：其次??为遗传信息处理（Ｇｅｎｅｔｉｃ?Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）归类里的翻译（Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ），??有８０３７条
【参考文献】：
期刊论文
[1]基因组学在作物抗逆性研究中的新进展[J]. 贾琪,吴名耀,梁康迳,孙新立,林文雄. 中国生态农业学报. 2014(04)
[2]转录组研究新技术:RNA-Seq及其应用[J]. 祁云霞,刘永斌,荣威恒. 遗传. 2011(11)
[3]转录组学平台技术及其在植物抗逆分子生物学中的应用[J]. 付畅,黄宇. 生物技术通报. 2011(06)
[4]干旱胁迫对不同耐旱性大麦品种叶片超微结构的影响[J]. 陈健辉,李荣华,郭培国,夏岩石,田长恩,缪绅裕. 植物学报. 2011(01)
[5]植物NAC转录因子家族研究概况[J]. 彭辉,于兴旺,成慧颖,张桦,石庆华,李建贵,麻浩. 植物学报. 2010(02)
[6]植物bZIP转录因子的研究进展[J]. 杨颖,高世庆,唐益苗,冶晓芳,王永波,刘美英,赵昌平. 麦类作物学报. 2009(04)
[7]菊花观赏性状和农艺性状基因工程改良研究进展[J]. 洪波,史春凤,张晓娇,高俊平. 中国农业科学. 2009(04)
[8]MYB转录因子在植物抗逆胁迫中的作用及其分子机理[J]. 刘蕾,杜海,唐晓凤,吴燕民,黄玉碧,唐益雄. 遗传. 2008(10)
[9]马蔺叶片解剖结构特征与其抗旱性关系研究[J]. 史晓霞,张国芳,孟林,毛培春,刘自学. 植物研究. 2008(05)
[10]植物显微及超微结构变化与其抗逆性关系的研究进展[J]. 杨春雪,卓丽环,柳参奎. 分子植物育种. 2008(02)
博士论文
[1]甘菊BADH基因启动子功能鉴定及诱导型启动子的分离[D]. 曹华雯.北京林业大学 2010
[2]菊属与四个近缘属植物远缘杂交研究[D]. 汤访评.南京农业大学 2009
[3]地被月季、菊花再生和抗旱遗传转化体系建立及其耐旱性快速评价方法研究[D]. 张常青.中国农业大学 2004
硕士论文
[1]外源甜菜碱对干旱胁迫下半夏逆境生理特性及氮代谢的影响[D]. 张红敏.西南大学 2014
[2]脯氨酸代谢在甘菊和切花菊抵御非生物胁迫中的作用机制[D]. 张蜜.北京林业大学 2014
[3]地被菊苗期耐湿热能力评价及其生理的研究[D]. 王亚.北京林业大学 2013
[4]高温胁迫对菊花茎叶电阻抗图谱参数及叶绿素荧光特性的影响[D]. 刘易超.河北农业大学 2012
[5]昆明地区地被菊品种筛选和小报春（Primula forbesii）抗旱生理初步研究[D]. 王友彤.北京林业大学 2008
[6]地被菊抗旱节水性初步研究[D]. 崔娇鹏.北京林业大学 2005
本文编号：3517390
【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】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－１?ＡｌＲＪｎｉｇｅｎｅ长度分布情况??Ｆｉｇ．３－１?Ｌｅｎｇｔｈ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?Ａｌｌ－Ｕｎｉｇｅｎｅ?ｓｅｑｕｅｎｃｅ??
２?ＧＯ分类??根据ＮＲ注释信息能得到ＧＯ功能注释。Ｇｅｎｅ?Ｏｎｔｏｌｏｇｙ?（简称ＧＯ）是一个国际标??的基因功能分类体系，提供了一套动态更新的标准词汇表（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ??ａｂｕｌａｒｙ）来全面描述生物体中基因和基因产物的属性。ＧＯ总共有三个ｏｎｔｏｌｏｇｙ，??描述基因的分子功能（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、细胞组分（ｃｅｌｌｕｌａｒ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）、??的生物过程（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ）。ＧＯ功能分析一方面给出差异表达基因的??功能分类注释？，另一方面给出差异表达基因的ＧＯ功能显著性富集分析。根据ＮＲ??信息，使用Ｂｌａｓｔ２Ｇ０软件得到Ｕｎｉｇｅｎｅ的ＧＯ注释信息。得到每个Ｕｎｉｇｅｎｅ的??注释后，用ＷＥＧ０软件对所有Ｕｎｉｇｅｎｅ做ＧＯ功能分类统计，从宏观上认识该物种??因功能分布特征。分类结果如图３－３，注释到ＧＯ数据库的４４１４７条Ｕｎｉｇｅｎｅ归??５６个功能。由图可知，进行ＧＯ注释之后，其中，归类数目在５０００－１００００条之??分类有：生物调节（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ?ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）、细胞组成的组织或生物合成??ｃｅｌｌｕｌａｒ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ?ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ?ｏｒ?ｂｉｏｇｅｎｅｓｉｓ?）、建立或定位功能??
步得到Ｕｎｉｇｅｎｅ的Ｐａｔｈｗａｙ注释。ＫＥＧＧ?Ｐａｔｈｗａｙ分成３个ｌｅｖｅｌ，?ｌｅｖｅｌ?３拥有具体的通??路图和响应的基因，通过比对将Ｕｎｉｇｅｎｅ注释到各ｌｅｖｅｌ?３中的通路图上，共有５１３１８??条基因成功注释，如图３－５，。其中，代谢通路（Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ）中，注释最多的是全局??和概述地图（Ｇｌｏｂａｌ?ｍａｐ）和糖代谢（Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ?ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ?），分别为２０３０６??和８９８５条，占成功注释到ＫＥＧＧ数据库中Ｕｎｉｇｅｎｅ总数的比例为２９．?５７％和１７．?５１％：其次??为遗传信息处理（Ｇｅｎｅｔｉｃ?Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）归类里的翻译（Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ），??有８０３７条
【参考文献】：
期刊论文
[1]基因组学在作物抗逆性研究中的新进展[J]. 贾琪,吴名耀,梁康迳,孙新立,林文雄. 中国生态农业学报. 2014(04)
[2]转录组研究新技术:RNA-Seq及其应用[J]. 祁云霞,刘永斌,荣威恒. 遗传. 2011(11)
[3]转录组学平台技术及其在植物抗逆分子生物学中的应用[J]. 付畅,黄宇. 生物技术通报. 2011(06)
[4]干旱胁迫对不同耐旱性大麦品种叶片超微结构的影响[J]. 陈健辉,李荣华,郭培国,夏岩石,田长恩,缪绅裕. 植物学报. 2011(01)
[5]植物NAC转录因子家族研究概况[J]. 彭辉,于兴旺,成慧颖,张桦,石庆华,李建贵,麻浩. 植物学报. 2010(02)
[6]植物bZIP转录因子的研究进展[J]. 杨颖,高世庆,唐益苗,冶晓芳,王永波,刘美英,赵昌平. 麦类作物学报. 2009(04)
[7]菊花观赏性状和农艺性状基因工程改良研究进展[J]. 洪波,史春凤,张晓娇,高俊平. 中国农业科学. 2009(04)
[8]MYB转录因子在植物抗逆胁迫中的作用及其分子机理[J]. 刘蕾,杜海,唐晓凤,吴燕民,黄玉碧,唐益雄. 遗传. 2008(10)
[9]马蔺叶片解剖结构特征与其抗旱性关系研究[J]. 史晓霞,张国芳,孟林,毛培春,刘自学. 植物研究. 2008(05)
[10]植物显微及超微结构变化与其抗逆性关系的研究进展[J]. 杨春雪,卓丽环,柳参奎. 分子植物育种. 2008(02)
博士论文
[1]甘菊BADH基因启动子功能鉴定及诱导型启动子的分离[D]. 曹华雯.北京林业大学 2010
[2]菊属与四个近缘属植物远缘杂交研究[D]. 汤访评.南京农业大学 2009
[3]地被月季、菊花再生和抗旱遗传转化体系建立及其耐旱性快速评价方法研究[D]. 张常青.中国农业大学 2004
硕士论文
[1]外源甜菜碱对干旱胁迫下半夏逆境生理特性及氮代谢的影响[D]. 张红敏.西南大学 2014
[2]脯氨酸代谢在甘菊和切花菊抵御非生物胁迫中的作用机制[D]. 张蜜.北京林业大学 2014
[3]地被菊苗期耐湿热能力评价及其生理的研究[D]. 王亚.北京林业大学 2013
[4]高温胁迫对菊花茎叶电阻抗图谱参数及叶绿素荧光特性的影响[D]. 刘易超.河北农业大学 2012
[5]昆明地区地被菊品种筛选和小报春（Primula forbesii）抗旱生理初步研究[D]. 王友彤.北京林业大学 2008
[6]地被菊抗旱节水性初步研究[D]. 崔娇鹏.北京林业大学 2005
本文编号：3517390
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