甘薯bHLH基因家族的鉴定与初步分析

发布时间：2017-12-29 04:08

  本文关键词：甘薯bHLH基因家族的鉴定与初步分析　出处：《江苏师范大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 甘薯 转录组测序 bHLH转录因子 关联分析 花青素

【摘要】：甘薯(Ipomoea batatas(L.)Lam.)是世界第七大、我国第四大农作物,也是目前最具潜力的经济作物之一,因其富含各种营养物质及具有较高的工业价值。然而,甘薯是六倍体植物,其基因组比较复杂,迄今为止仍没有可靠的参考基因组,因而阻碍了甘薯的分子遗传与功能基因组学方面的研究进展,相比于其他几大农作物,甘薯众多农艺性状的分子调控机制尚不清楚。bHLH(basic helix-loop-helix)基因家族广泛存在于动植物中,是植物中第二大基因家族。bHLH转录因子在动植物生长发育过程以及在植物响应胁迫反应中起着关键作用,同时还参与植物中各种物质合成和信号转导。尽管目前在已经完成基因组测序的物种鉴定到大量的bHLH转录因子,并研究了其中一部分基因的功能,但是大部分bHLH转录因子的生物学功能仍未得到阐述。本研究以甘薯块根为研究材料,基于转录组数据库鉴定了大量的bHLH转录因子,通过基因表达谱分析和系统发育树分析探讨了这些基因的分化,并将与花青素合成相关的bHLH转录因子进行重点研究。本研究主要做了如下几个方面的工作:1、首先在多个转录组数据库进行生物信息学分析,最终鉴定到152个非冗余的甘薯bHLH基因家族成员。通过分析这些家族成员的Pfam蛋白结构域、Motif组成与系统进化关系,将这些成员分为了18个亚家族。2、为了预测甘薯bHLH基因的生物学功能,我们分析了甘薯与模式植物拟南芥bHLH基因之间的系统进化关系,以鉴定相应的甘薯直系同源,推测bHLH基因家族成员在甘薯中的功能。3、为了进一步研究bHLH基因家族成员在甘薯中的功能分化,本实验分别以77个甘薯种质的成熟块根和两个甘薯品种的8个不同组织为实验材料,进行转录组测序,获得了甘薯中bHLH基因在不同种质和不同组织中的表达模式。4、本文以甘薯花青素作为一个案例,通过关联分析研究了甘薯bHLH基因与甘薯块根中花青素含量的关系。我们的关联分析结果显示,基因IbbHLH2与甘薯块根中花青素含量显著关联(R2=0.5;P=1.64E-14);该结果通过实时定量PCR实验得到了验证,显示IbbHLH2基因可能在调控甘薯花青素合成过程中起着关键作用。总而言之,本实验为深入研究甘薯bHLH基因的生物学功能研究奠定了重要基础,为研究调控甘薯花青素合成的分子机制提供了候选基因。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：江苏师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q943.2;S531

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本文编号：1348718