枇杷果实苹果酸代谢关键基因筛选和分析
发布时间：2022-12-06 06:09
枇杷（Eriobotrya japonica）是蔷薇科亚热带常绿果树,果实成熟期较其它水果早（春末初夏）,且具有独特的风味和高药用价值,一直以来深受人们的喜爱,但果实偏酸已经成为影响果实品质和商品价值的主要因素。本研究以福建省主栽高酸品种‘解放钟’和低酸品种‘白梨’为试验材料,借助Illumina Hi SeqTM 2000测序平台对3个不同发育时期（花后65d、花后95d、花后125d）的果实进行转录组测序;筛选出参与苹果酸代谢的关键差异基因,并对2个关键酶基因（cy NADP-ME2和VHP1）的全长CDS进行克隆及生物信息学分析;利用超高效液相（HPLC）对发育期果实中有机酸含量进行测定;通过q RT-PCR对关键差异基因表达量进行测定;同时对基因表达量的变化与苹果酸含量之间的关系进行分析,为进一步弄清果实成熟过程中调控苹果酸积累的分子机制提供理论依据。主要研究结果如下:1.应用RNA-Seq测序技术,对2种枇杷的3个不同阶段的果实进行转录组分析。在18个转录组文库中获得大约27000万个高质量的Clean reads,进行De novo混合组装,共获得的45044个Unigen...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
缩略词
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1 果实有机酸代谢概述
2 果实酸(高/低)性状遗传研究
3 果实苹果酸代谢途径研究进展
3.1 苹果酸的概述
3.2 果实中苹果酸代谢途径及关键酶的研究
4 转录组研究
4.1 转录组的概述
4.2 RNA-Seq测序技术研究进展
4.3 RNA-seq测序技术在木本果树中的应用
5 本研究的目的、内容
5.1 研究目的
5.2 研究内容
5.2.1 枇杷果实转录组测序及分析
5.2.2 苹果酸代谢途径关键基因全长的克隆
5.2.3 果实苹果酸代谢相关基因表达与积累分析
5.3 技术路线
第二章 枇杷果实转录组测序及分析
1 材料
2 方法
2.1 果实总RNA的提取及检测
2.2 果实c DNA文库的构建及测序
2.3 转录组原始数据质控
2.4 转录组数据的组装与注释
2.5 预测编码蛋白框(CDS)
2.6 Unigene基因的表达量统计
2.7 差异基因(DEGs)的GO和 Pathway显著性富集分析
3 结果与分析
3.1 总RNA样品提取及质量检测
3.2 枇杷果实转录组测序质量评估
3.3 转录组结果De novo组装和功能注释
3.4 GO分类和KEGG代谢通路分析
3.5 编码蛋白框(CDS)预测
3.6 差异表达基因(DEGs)的分析
3.7 差异基因GO和 pathway功能富集分析
3.8 苹果酸代谢途径关键基因的筛选
4 讨论
4.1 转录组数据的组装与注释
4.2 差异基因(DEGs)pathway分析
4.3 苹果酸代谢途径关键基因的筛选
第三章 枇杷苹果酸代谢相关基因的克隆与序列分析
1 材料
1.1 试材与取样
1.2 试剂与仪器设备
2 试验方法
2.1 总RNA、DNA提取和c DNA合成
2.2 引物设计、合成与扩增体系
2.3 生物信息学分析
3 结果与分析
3.1 总RNA的提取及检测结果分析
3.2 cy NADP-ME2 基因的克隆和生物信息学分析
3.3 VHP1 基因的克隆和生物信息学分析
4 讨论
第四章 枇杷果实苹果酸积累关键基因表达与含量分析
1 材料
1.1 实验材料
1.2 试剂与仪器设备
2 试验方法
2.1 枇杷果实中苹果酸含量的测定
2.2 枇杷果实中可滴定酸（TA）的测定
2.3 总RNA的提取与cDNA合成
2.4 实时荧光定量PCR引物设计与合成
2.5 实时荧光定量PCR反应体系与程序
2.6 数据处理
3 结果与分析
3.1 枇杷果实发育过程中苹果酸含量的动态变化
3.2 苹果酸代谢关键基因的表达分析及转录组qRT-PCR验证
4 讨论
4.1 果实发育过程中果肉中苹果酸的积累
4.2 果实发育过程中苹果酸代谢关键酶基因表达量变化及其与苹果酸的关系
第五章 总结与展望
1 总结
2 展望
参考文献
附件1
附件2
攻读学位期间的学术论文与研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]江苏不同产地‘白玉’枇杷果实品质与果实和土壤中矿质元素含量的相关性分析[J]. 黄霄,姚丹,陆爱华,王化坤,渠慎春,高志红. 植物资源与环境学报. 2018(02)
[2]植物磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的研究进展[J]. 王丽媛,张玉,徐明怡,冷海楠,伍一宁. 国土与自然资源研究. 2017(05)
[3]有机酸及挥发性香气在枇杷醋加工中的变化及其对品质的影响[J]. 段珍珍,袁敏,常荣,周才琼. 食品与发酵工业. 2017(12)
[4]转录组测序技术研究进展[J]. 洪奇阳,毕行建,王大宁,李子真,俞海,夏宁邵,李少伟. 中国生化药物杂志. 2017(06)
[5]红肉枇杷和白肉枇杷果实成熟不同阶段的比较转录组研究[J]. 陈栋,宋海岩,龚荣高,李靖,涂美艳,江国良,孙淑霞,汤浩茹. 分子植物育种. 2017(06)
[6]蓝莓磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因cDNA克隆及表达分析[J]. 邵姁,王月,应炎标,朱友银,刘向蕾,葛凡,郭卫东. 基因组学与应用生物学. 2016(01)
[7]杏果实苹果酸脱氢酶基因克隆及定量表达分析[J]. 陈美霞,赵从凯,徐永芳,陈学森,张宪省. 潍坊高等职业教育. 2015 (04)
[8]转录组技术在果树研究中的应用[J]. 薛辉,曹尚银,李好先,牛娟,张富红,赵弟广. 江西农业学报. 2015(05)
[9]转录组测序在高等植物中的研究进展[J]. 黄小花,许锋,程华,李琳玲,程水源. 黄冈师范学院学报. 2014(06)
[10]RNA-Seq在果树学研究中的应用[J]. 冯超,朱长青,徐昌杰,陈昆松. 果树学报. 2014(01)
博士论文
[1]欧李果实转录组测序及苹果酸积累关键酶基因的克隆与表达分析[D]. 王鹏飞.山西农业大学 2015
硕士论文
[1]枇杷果实品质形成的分子生理机制研究[D]. 钟灿钰.福建农林大学 2016
[2]两个苹果液泡膜质子泵基因H+-PPase和H+-ATPase subunit A的抗逆功能鉴定[D]. 董庆龙.山东农业大学 2012
[3]刺梨果实中AsA氧化分解和再生过程的生理基础[D]. 刘明.贵州大学 2009
[4]枇杷果实发育过程中NADP-ME和PEPC基因的表达[D]. 谢成宇.福建农林大学 2008
本文编号：3711223
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
缩略词
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1 果实有机酸代谢概述
2 果实酸(高/低)性状遗传研究
3 果实苹果酸代谢途径研究进展
3.1 苹果酸的概述
3.2 果实中苹果酸代谢途径及关键酶的研究
4 转录组研究
4.1 转录组的概述
4.2 RNA-Seq测序技术研究进展
4.3 RNA-seq测序技术在木本果树中的应用
5 本研究的目的、内容
5.1 研究目的
5.2 研究内容
5.2.1 枇杷果实转录组测序及分析
5.2.2 苹果酸代谢途径关键基因全长的克隆
5.2.3 果实苹果酸代谢相关基因表达与积累分析
5.3 技术路线
第二章 枇杷果实转录组测序及分析
1 材料
2 方法
2.1 果实总RNA的提取及检测
2.2 果实c DNA文库的构建及测序
2.3 转录组原始数据质控
2.4 转录组数据的组装与注释
2.5 预测编码蛋白框(CDS)
2.6 Unigene基因的表达量统计
2.7 差异基因(DEGs)的GO和 Pathway显著性富集分析
3 结果与分析
3.1 总RNA样品提取及质量检测
3.2 枇杷果实转录组测序质量评估
3.3 转录组结果De novo组装和功能注释
3.4 GO分类和KEGG代谢通路分析
3.5 编码蛋白框(CDS)预测
3.6 差异表达基因(DEGs)的分析
3.7 差异基因GO和 pathway功能富集分析
3.8 苹果酸代谢途径关键基因的筛选
4 讨论
4.1 转录组数据的组装与注释
4.2 差异基因(DEGs)pathway分析
4.3 苹果酸代谢途径关键基因的筛选
第三章 枇杷苹果酸代谢相关基因的克隆与序列分析
1 材料
1.1 试材与取样
1.2 试剂与仪器设备
2 试验方法
2.1 总RNA、DNA提取和c DNA合成
2.2 引物设计、合成与扩增体系
2.3 生物信息学分析
3 结果与分析
3.1 总RNA的提取及检测结果分析
3.2 cy NADP-ME2 基因的克隆和生物信息学分析
3.3 VHP1 基因的克隆和生物信息学分析
4 讨论
第四章 枇杷果实苹果酸积累关键基因表达与含量分析
1 材料
1.1 实验材料
1.2 试剂与仪器设备
2 试验方法
2.1 枇杷果实中苹果酸含量的测定
2.2 枇杷果实中可滴定酸（TA）的测定
2.3 总RNA的提取与cDNA合成
2.4 实时荧光定量PCR引物设计与合成
2.5 实时荧光定量PCR反应体系与程序
2.6 数据处理
3 结果与分析
3.1 枇杷果实发育过程中苹果酸含量的动态变化
3.2 苹果酸代谢关键基因的表达分析及转录组qRT-PCR验证
4 讨论
4.1 果实发育过程中果肉中苹果酸的积累
4.2 果实发育过程中苹果酸代谢关键酶基因表达量变化及其与苹果酸的关系
第五章 总结与展望
1 总结
2 展望
参考文献
附件1
附件2
攻读学位期间的学术论文与研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]江苏不同产地‘白玉’枇杷果实品质与果实和土壤中矿质元素含量的相关性分析[J]. 黄霄,姚丹,陆爱华,王化坤,渠慎春,高志红. 植物资源与环境学报. 2018(02)
[2]植物磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的研究进展[J]. 王丽媛,张玉,徐明怡,冷海楠,伍一宁. 国土与自然资源研究. 2017(05)
[3]有机酸及挥发性香气在枇杷醋加工中的变化及其对品质的影响[J]. 段珍珍,袁敏,常荣,周才琼. 食品与发酵工业. 2017(12)
[4]转录组测序技术研究进展[J]. 洪奇阳,毕行建,王大宁,李子真,俞海,夏宁邵,李少伟. 中国生化药物杂志. 2017(06)
[5]红肉枇杷和白肉枇杷果实成熟不同阶段的比较转录组研究[J]. 陈栋,宋海岩,龚荣高,李靖,涂美艳,江国良,孙淑霞,汤浩茹. 分子植物育种. 2017(06)
[6]蓝莓磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因cDNA克隆及表达分析[J]. 邵姁,王月,应炎标,朱友银,刘向蕾,葛凡,郭卫东. 基因组学与应用生物学. 2016(01)
[7]杏果实苹果酸脱氢酶基因克隆及定量表达分析[J]. 陈美霞,赵从凯,徐永芳,陈学森,张宪省. 潍坊高等职业教育. 2015 (04)
[8]转录组技术在果树研究中的应用[J]. 薛辉,曹尚银,李好先,牛娟,张富红,赵弟广. 江西农业学报. 2015(05)
[9]转录组测序在高等植物中的研究进展[J]. 黄小花,许锋,程华,李琳玲,程水源. 黄冈师范学院学报. 2014(06)
[10]RNA-Seq在果树学研究中的应用[J]. 冯超,朱长青,徐昌杰,陈昆松. 果树学报. 2014(01)
博士论文
[1]欧李果实转录组测序及苹果酸积累关键酶基因的克隆与表达分析[D]. 王鹏飞.山西农业大学 2015
硕士论文
[1]枇杷果实品质形成的分子生理机制研究[D]. 钟灿钰.福建农林大学 2016
[2]两个苹果液泡膜质子泵基因H+-PPase和H+-ATPase subunit A的抗逆功能鉴定[D]. 董庆龙.山东农业大学 2012
[3]刺梨果实中AsA氧化分解和再生过程的生理基础[D]. 刘明.贵州大学 2009
[4]枇杷果实发育过程中NADP-ME和PEPC基因的表达[D]. 谢成宇.福建农林大学 2008
本文编号：3711223
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