紫花苜蓿萌发期耐盐评价与转录组分析

发布时间：2017-12-21 14:36

本文关键词：紫花苜蓿萌发期耐盐评价与转录组分析　出处：《山东农业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：世界上存在大面积的盐碱土地,且盐碱化面积逐年增加。土壤盐渍化是限制影响作物生长的重要非生物胁迫因素。紫花苜蓿是重要的豆科牧草,对土壤盐碱有一定的耐受能力。本研究的目的是通过对耐盐品种的评价,利用高通量测序技术对紫花苜蓿进行萌发期耐盐的转录组分析。本研究分为萌发期耐盐评价和转录组分析两部分。萌发期耐盐评价包括适宜盐浓度筛选、耐盐品种(系)筛选和耐盐胁迫解除研究,转录组分析为有参分析。1.萌发期耐盐评价:(1)适宜盐浓度筛选:以阿尔冈金为试验材料,设置NaCl溶液的浓度梯度为:0、100、150、200、250、300 mM。当NaCl浓度为150 mM时,种子发芽率为29%,比对照处理下的发芽率低52%;当NaCl浓度分别为200、250、300m M时,种子发芽率分别为12%、9%、2%,说明种子萌发受到较严重的抑制。故选取150 mM用于后续试验研究。(2)耐盐评价:用150 mM NaCl溶液处理40个地方品种和40个国外品种,相关分析表明,性状间大部分呈极显著正相关。根据80个品种的发芽率耐盐系数值大小将材料分为5级,高度耐盐(占17.5%)、耐盐(占35.0%)、中度耐盐(占30.0%)、敏感(占15.0%)、高度敏感(占2.5%)。选取耐盐品种无棣苜蓿和盐敏感品种金皇后用于下一步试验。(3)解除盐胁迫试验:用150 mM NaCl溶液处理无棣苜蓿和金皇后,取培养5天后未萌发种子进行解除胁迫试验。解除胁迫后,无棣苜蓿和金皇后的发芽率分别增加了20%和6%。而蒸馏水中已萌发的种子,再受胁迫处理,萌发未受影响。表明萌发早期为种子萌发重要节点。2.转录组分析:选取耐盐品种无棣苜蓿和盐敏感品种金皇后用耐盐转录组分析。(1)测序数据质量汇总:从构建的12个表达文库中,共测序产出Raw data87.062 G,Clean data86.513 G。无棣苜蓿共测出145713211条reads,其中对照处理共测出71431607条reads,胁迫条件下共测出75301344条reads;金皇后共测出142662828条reads,其中对照处理中共测出71569840条reads,胁迫条件下共测出71908642条reads。(2)序列比对分析:使用HISAT软件将序列数据比对到蒺藜苜蓿基因组上。对照处理下无棣苜蓿和金皇后的比对率分别为47.67%和47.73%;盐处理下无棣苜蓿和金皇后的比对率分别为47.37%和47.37%。(3)差异表达基因分析:使用String Tie和Ballgown软件对数据进行差异表达基因分析,筛选出25个差异表达基因和42个差异表达转录本。使用DESeq软件对数据进行差异表达基因分析,无棣苜蓿在胁迫条件下筛选出583个差异表达基因,金皇后在胁迫条件下筛选出287个差异表达基因。(4)盐胁迫相关的差异表达基因的GO功能注释:利用GO分析对100个盐胁迫相关的DEG进行功能归集,在BP大类中,最具有代表性的为代谢过程、细胞进程、单个组织进程、生物调节、刺激反应等。在MF大类中,催化活性、结合、载体活性、分子功能监管、核酸结合转录因子的活动最具代表性。在CC大类中,膜、细胞组分、细胞、膜组分、细胞器最具代表性。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S541.9

【参考文献】

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