龙眼miRNA合成途径相关基因的鉴定及DlAGO4功能的初步研究
发布时间:2021-11-27 20:38
龙眼(Dimocarpus longan Lour.)是我国热带亚热带地区重要的经济型木本果树,具有极高的食用及药用价值,但是龙眼在生产上存在诸多限制其产业发展的问题。研究发现龙眼果实的产量、品质等与龙眼胚胎发育有着密切的关系,因此龙眼胚胎发育的研究具有重要意义。mi RNA(micro RNA)是一类21~24个核酸长度的小分子,在植物生长发育过程中起着重要作用。mi RNA的形成和作用机制需要很多基因的参与,且龙眼体胚中24nt的mi RNA序列最多。有研究表明一定程度的DNA甲基化有利于植物胚胎的正常发育,其中lmi RNA(long mi RNA)与DNA甲基化密切相关,其中Argonaute4蛋白在龙眼体胚发生中的功能尚不明确。本研究拟借助龙眼体胚发生系统,进行mi RNA合成途径相关基因的鉴定与分析、启动子分析、体胚不同阶段以及外源激素和非生物胁迫处理下的表达模式分析、Dl AGO4亚细胞定位分析以及沉默Dl AGO4对龙眼体胚发生早期形态建成影响的研究。主要研究结果如下:1龙眼mi RNA合成途径相关基因的鉴定和生物信息学分析从龙眼基因组中鉴定得到15条相关基因,分别命名...
【文章来源】:福建农林大学福建省
【文章页数】:104 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
植物miRNA生物发生机制Fig.1-1BiogenesismechanismofpathwayofmiRNAinplant
第一章引言8图1-2植物RdDM途径[73]Fig.1-2TheRdDMpathwayinplantsDNA甲基化修饰在植物生长发育过程中发挥着重要作用[74],正常情况下,甲基化和去甲基化水平呈现稳定的动态变化,DNA甲基化维持相对稳定水平。有研究发现,植物DNA甲基化水平过低和过高都会导致植物生长发育的异常情况。在植物中甲基化不足会使植株产生明显的表型异常[75]。用去甲基化试剂5-氮胞嘧啶(5-azac)处理水稻种子,因为甲基化水平的降低造成一些正常情况下不表达的基因进行表达,其植株表现出可遗传的异常表型如矮化、叶片变小等;5-azac的处理对植物的开花也有一定影响,通过一定浓度的5-azac处理菊花、杜鹃等发现均降低了DNA甲基化水平,促使植物提早开花[76,77];有研究发现萝卜茎尖组织在开始发芽分化时DNA甲基化水平最低,,一旦茎尖开始发芽分化,DNA甲基化水平开始呈现上升趋势[78]。植物的生长发育不可避免会受到多种非生物胁迫的影响,比如干旱、盐害、低温等,在抵御这些逆境时植物的表观遗传途径可发挥不可缺少的作用[78]。植物可以通过调节自身体内DNA甲基化水平使其保持一个相对稳定的动态平衡来抵御逆境以维持其正常的生长发育进程,而且由胁迫引起的大部分DNA甲基化变异可以在世代间稳定遗传。有研究表明,对水稻进行干旱胁迫后发现处理后水稻根部和叶片的DNA甲基化水平升高呈现组织特异性,根部甲基化水平升高幅度尤为明显[82];有研究在拟南芥中进行盐胁迫处理后进行甲基化分析发现,拟南芥在盐胁迫处理下DNA甲基化水平提高;以不同耐盐度的小麦材料为研究对象,分析它们DNA甲基化水平的变化,发现其甲基化水平和多态性均有差异[83];盐胁迫条件下红花基因组的DNA甲基化状态也发生了一定变化,推测甲基化修饰可能参与了红花的盐胁迫应答[84];经低温处
龙眼miRNA合成途径相关基因的鉴定及DlAGO4功能的初步研究172.2龙眼miRNA合成途径相关基因的基因结构及染色体定位分析为了进一步了解龙眼体胚发生早期miRNA合成途径相关基因的结构特征,对15条基因的外显子-内含子的结构进行研究,发现其表现出不同的外显子-内含子的组织模式,如图2-1所示。基因长度存在着明显的差异,这很可能是因为在功能上的不同导致的。大部分基因的外显子数量都在10~20左右,DlDDL的3个成员中DlDDL2的外显子数目最少,仅有2个,DlDDL1和DlDDL3分别含有8和10个外显子;DlDCL1、DlCBP80、DlHASTY的外显子数目较多,均在20个左右,但DlCBP20的外显子数目较少为7个;DlHYL1的1a、1c两个成员外显子数目较为一致相差不大,1b的外显子数量仅为2个。15条基因呈现出不同的外显子-内含子数量分布,这可能与基因功能的分化有关。图2-1龙眼miRNA合成途径相关基因的基因结构分布图Fig.2-1GenestructuredistributionmapoflonganmiRNAsynthesispathwayrelatedgenes龙眼体胚发生早期miRNA合成途径相关基因的染色体定位预测分析显示,15条基因精确定位在8条染色体上。DlDDL的3个成员分别定位在第7、10、14号染色体,DlHYL1的3个成员分别定位在第2、6、12号染色体,DlCBP20、DlCBP80分别定位在第13、12号染色体上,DlDCL1、DlSE、DlHEN1、DlHASTY分别定位在第5、12、10、2号染色体上,12号染色体上共分布3条基因,其中DlSE与DlHYL1b距离较近。
【参考文献】:
期刊论文
[1]拟南芥AGO基因家族分析及盐胁迫下的表达验证[J]. 岳路明,宋剑波,徐晓峰,杨海奇,莫小为,宋军,莫蓓莘. 深圳大学学报(理工版). 2017(04)
[2]番茄中一个抗病基因功能的研究[J]. 许伟,苗敏,唐晓凤,刘永胜. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(04)
[3]外施五氮杂胞苷对菊花生理生化及DNA甲基化和基因差异表达的影响[J]. 李忠爱,李杰,朱芹芹,刘艳华,王子成. 河南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[4]巴西橡胶树体细胞胚发生过程中DNA甲基化分析[J]. 李辉亮,郭冬,彭世清. 热带亚热带植物学报. 2015(05)
[5]不同光质对龙眼胚性愈伤组织类黄酮含量的影响[J]. 董慧雪,周燕蓉,田奇琳,赖恭梯,林玉玲,赖钟雄. 热带作物学报. 2014(12)
[6]蛋白质亚细胞定位预测研究进展[J]. 郑珊珊,石卓兴,代琦,姚玉华. 科技视界. 2014(12)
[7]NaCl胁迫下黑麦草种子萌发过程中DNA甲基化与基因表达分析[J]. 邢燕霞,黄韫宇,齐艳,郭勰,王晋芳,李殿波,石锦,赵冰,郭仰东. 草地学报. 2014(02)
[8]AGO1基因对拟南芥叶边缘锯齿状发育的影响[J]. 李素芬,赵燕,冀芦沙. 河北科技大学学报. 2014(01)
[9]欧石楠体细胞胚发生过程中的DNA甲基化[J]. 姚培娟,李际红,亓晓,邢世岩. 植物生理学报. 2013(12)
[10]生长素在植物胚胎早期发育中的作用[J]. 宋丽珍,王逸,杨青华,程佑发. 植物学报. 2013(04)
博士论文
[1]柑橘珠心胚起始相关miRNA挖掘与csi-miR156a调控体细胞胚发生作用机理[D]. 龙健梅.华中农业大学 2017
[2]参与柑橘果实发育的miRNA和靶基因的挖掘与分析[D]. 刘元龙.华中农业大学 2015
[3]干旱胁迫诱导水稻产生可遗传表观遗传变异及其相关生理代谢变化的研究[D]. 张春玉.东北师范大学 2013
[4]萝卜春化作用及其与DNA甲基化水平的关系[D]. 汪炳良.浙江大学 2004
硕士论文
[1]拟南芥HEN1调控胚珠发育的分子机理研究[D]. 魏帅杰.山东农业大学 2019
[2]龙眼体胚发生过程中DlDRMs的克隆与功能分析[D]. 白玉.福建农林大学 2018
[3]加工番茄SlAGO4B基因功能鉴定[D]. 许鹏程.石河子大学 2018
[4]龙眼体胚发生过程中DlDCLs的克隆与功能分析[D]. 陈晓慧.福建农林大学 2018
[5]加工番茄SlAGO4A基因功能的初步研究[D]. 路遥.石河子大学 2017
[6]玉米自交系盐胁迫响应miRNA及其靶基因的鉴定研究[D]. 付蓉.南通大学 2016
[7]低温胁迫对桂花生理生化及表观遗传修饰的影响[D]. 沈尧.河南大学 2014
[8]龙眼体胚发生系统的优化及其在种质保存与遗传转化上的应用[D]. 徐清锋.福建农林大学 2010
本文编号:3523005
【文章来源】:福建农林大学福建省
【文章页数】:104 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
植物miRNA生物发生机制Fig.1-1BiogenesismechanismofpathwayofmiRNAinplant
第一章引言8图1-2植物RdDM途径[73]Fig.1-2TheRdDMpathwayinplantsDNA甲基化修饰在植物生长发育过程中发挥着重要作用[74],正常情况下,甲基化和去甲基化水平呈现稳定的动态变化,DNA甲基化维持相对稳定水平。有研究发现,植物DNA甲基化水平过低和过高都会导致植物生长发育的异常情况。在植物中甲基化不足会使植株产生明显的表型异常[75]。用去甲基化试剂5-氮胞嘧啶(5-azac)处理水稻种子,因为甲基化水平的降低造成一些正常情况下不表达的基因进行表达,其植株表现出可遗传的异常表型如矮化、叶片变小等;5-azac的处理对植物的开花也有一定影响,通过一定浓度的5-azac处理菊花、杜鹃等发现均降低了DNA甲基化水平,促使植物提早开花[76,77];有研究发现萝卜茎尖组织在开始发芽分化时DNA甲基化水平最低,,一旦茎尖开始发芽分化,DNA甲基化水平开始呈现上升趋势[78]。植物的生长发育不可避免会受到多种非生物胁迫的影响,比如干旱、盐害、低温等,在抵御这些逆境时植物的表观遗传途径可发挥不可缺少的作用[78]。植物可以通过调节自身体内DNA甲基化水平使其保持一个相对稳定的动态平衡来抵御逆境以维持其正常的生长发育进程,而且由胁迫引起的大部分DNA甲基化变异可以在世代间稳定遗传。有研究表明,对水稻进行干旱胁迫后发现处理后水稻根部和叶片的DNA甲基化水平升高呈现组织特异性,根部甲基化水平升高幅度尤为明显[82];有研究在拟南芥中进行盐胁迫处理后进行甲基化分析发现,拟南芥在盐胁迫处理下DNA甲基化水平提高;以不同耐盐度的小麦材料为研究对象,分析它们DNA甲基化水平的变化,发现其甲基化水平和多态性均有差异[83];盐胁迫条件下红花基因组的DNA甲基化状态也发生了一定变化,推测甲基化修饰可能参与了红花的盐胁迫应答[84];经低温处
龙眼miRNA合成途径相关基因的鉴定及DlAGO4功能的初步研究172.2龙眼miRNA合成途径相关基因的基因结构及染色体定位分析为了进一步了解龙眼体胚发生早期miRNA合成途径相关基因的结构特征,对15条基因的外显子-内含子的结构进行研究,发现其表现出不同的外显子-内含子的组织模式,如图2-1所示。基因长度存在着明显的差异,这很可能是因为在功能上的不同导致的。大部分基因的外显子数量都在10~20左右,DlDDL的3个成员中DlDDL2的外显子数目最少,仅有2个,DlDDL1和DlDDL3分别含有8和10个外显子;DlDCL1、DlCBP80、DlHASTY的外显子数目较多,均在20个左右,但DlCBP20的外显子数目较少为7个;DlHYL1的1a、1c两个成员外显子数目较为一致相差不大,1b的外显子数量仅为2个。15条基因呈现出不同的外显子-内含子数量分布,这可能与基因功能的分化有关。图2-1龙眼miRNA合成途径相关基因的基因结构分布图Fig.2-1GenestructuredistributionmapoflonganmiRNAsynthesispathwayrelatedgenes龙眼体胚发生早期miRNA合成途径相关基因的染色体定位预测分析显示,15条基因精确定位在8条染色体上。DlDDL的3个成员分别定位在第7、10、14号染色体,DlHYL1的3个成员分别定位在第2、6、12号染色体,DlCBP20、DlCBP80分别定位在第13、12号染色体上,DlDCL1、DlSE、DlHEN1、DlHASTY分别定位在第5、12、10、2号染色体上,12号染色体上共分布3条基因,其中DlSE与DlHYL1b距离较近。
【参考文献】:
期刊论文
[1]拟南芥AGO基因家族分析及盐胁迫下的表达验证[J]. 岳路明,宋剑波,徐晓峰,杨海奇,莫小为,宋军,莫蓓莘. 深圳大学学报(理工版). 2017(04)
[2]番茄中一个抗病基因功能的研究[J]. 许伟,苗敏,唐晓凤,刘永胜. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(04)
[3]外施五氮杂胞苷对菊花生理生化及DNA甲基化和基因差异表达的影响[J]. 李忠爱,李杰,朱芹芹,刘艳华,王子成. 河南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[4]巴西橡胶树体细胞胚发生过程中DNA甲基化分析[J]. 李辉亮,郭冬,彭世清. 热带亚热带植物学报. 2015(05)
[5]不同光质对龙眼胚性愈伤组织类黄酮含量的影响[J]. 董慧雪,周燕蓉,田奇琳,赖恭梯,林玉玲,赖钟雄. 热带作物学报. 2014(12)
[6]蛋白质亚细胞定位预测研究进展[J]. 郑珊珊,石卓兴,代琦,姚玉华. 科技视界. 2014(12)
[7]NaCl胁迫下黑麦草种子萌发过程中DNA甲基化与基因表达分析[J]. 邢燕霞,黄韫宇,齐艳,郭勰,王晋芳,李殿波,石锦,赵冰,郭仰东. 草地学报. 2014(02)
[8]AGO1基因对拟南芥叶边缘锯齿状发育的影响[J]. 李素芬,赵燕,冀芦沙. 河北科技大学学报. 2014(01)
[9]欧石楠体细胞胚发生过程中的DNA甲基化[J]. 姚培娟,李际红,亓晓,邢世岩. 植物生理学报. 2013(12)
[10]生长素在植物胚胎早期发育中的作用[J]. 宋丽珍,王逸,杨青华,程佑发. 植物学报. 2013(04)
博士论文
[1]柑橘珠心胚起始相关miRNA挖掘与csi-miR156a调控体细胞胚发生作用机理[D]. 龙健梅.华中农业大学 2017
[2]参与柑橘果实发育的miRNA和靶基因的挖掘与分析[D]. 刘元龙.华中农业大学 2015
[3]干旱胁迫诱导水稻产生可遗传表观遗传变异及其相关生理代谢变化的研究[D]. 张春玉.东北师范大学 2013
[4]萝卜春化作用及其与DNA甲基化水平的关系[D]. 汪炳良.浙江大学 2004
硕士论文
[1]拟南芥HEN1调控胚珠发育的分子机理研究[D]. 魏帅杰.山东农业大学 2019
[2]龙眼体胚发生过程中DlDRMs的克隆与功能分析[D]. 白玉.福建农林大学 2018
[3]加工番茄SlAGO4B基因功能鉴定[D]. 许鹏程.石河子大学 2018
[4]龙眼体胚发生过程中DlDCLs的克隆与功能分析[D]. 陈晓慧.福建农林大学 2018
[5]加工番茄SlAGO4A基因功能的初步研究[D]. 路遥.石河子大学 2017
[6]玉米自交系盐胁迫响应miRNA及其靶基因的鉴定研究[D]. 付蓉.南通大学 2016
[7]低温胁迫对桂花生理生化及表观遗传修饰的影响[D]. 沈尧.河南大学 2014
[8]龙眼体胚发生系统的优化及其在种质保存与遗传转化上的应用[D]. 徐清锋.福建农林大学 2010
本文编号:3523005
本文链接:https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3523005.html
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