大白菜春化种子转录组和DNA甲基化分析

发布时间：2018-06-22 14:38

  本文选题：大白菜 + 春化作用　； 参考：《沈阳农业大学》2017年硕士论文

【摘要】：开花是植物从营养生长阶段过渡到生殖生长阶段这个蜕变过程的重要标志,春化作用是影响植物开花的主导因素之一。植物春化主要包括两种类型,即绿体感知春化型和种子感知春化型,大白菜是典型的种子春化型蔬菜作物。本实验以大白菜DH系'FT'种子为试材,设置春化处理组(Ver)与非春化处理组(Nor),利用第二代测序平台(Illumina)分别对以上处理材料的转录组及全基因组DNA甲基化进行深度测序,以期为大白菜种子春化机理的研究提供有益素材。主要研究结果如下:1.通过转录组测序结果可知共得到3379个差异显著的表达基因(FDR≤0.001且|log2Ratio|≥2),其中春化种子中下调基因2363个,上调基因1016个。将差异表达基因在GO和KEGG Pathway数据库中进行富集,共有2670个差异基因至少富集到一条GO条目,其中有7个GO条目与春化开花相关;在KEGGPathway途径中,共有1857个差异表达基因富集到240条代谢通路,其中40条为显著富集的途径,主要包括代谢途径,植物激素信号转导途径等。2.在差异表达基因中,共检测到17个已知的开花调控基因,其中包括4个FLC基因家族成员(Bra006051、Bra009055、Bra028599、Bra022771)和2个VIN3基因家族成员(Bra006824、Bra010317)。FLC和VIN3分别是植物春化调控基因网络中的负调控因子和正调控因子,在本实验中春化导致种子中FLC的表达受到抑制而VIN3的表达量显著增加。3.经全基因组DNA甲基化测序,共得到1314个甲基化水平发生变化的基因,其中春化导致734个基因甲基化水平提高,580个基因甲基化水平下降。4.将转录组和基因组甲基化差异基因进行结合分析,共有106个重复基因,其中有56个基因的表达水平与甲基化程度表现出负相关的特点。在这56个关联基因中(其中有8个基因功能未知),46个基因在春化后表现为甲基化水平提高,转录水平下降,10个基因甲基化水平减少且转录水平提高。主要包括5个转录因子,1个热激蛋白等。5.随机选取18个基因(10个春化开花相关基因,8个基因在重复基因中随机选取)进行荧光定量PCR检测,表达趋势与测得数据一致,证明了数据的可靠性与可用性。
[Abstract]:Flowering is an important symbol of plant transformation from vegetative growth stage to reproductive growth stage, and vernalization is one of the leading factors affecting flowering. There are two main types of plant vernalization, namely, green body sense known vernalization type and seed perceptual vernalization type. Chinese cabbage is a typical seed vernalization vegetable crop. In this experiment, the seeds of DH strain of Chinese cabbage (Brassica campestris L.) were used as test materials, and vernalization treatment group (Ver) and non-vernalization treatment group (nor) were set up. The transcriptional group and the whole genome DNA methylation of the above treated materials were further sequenced by the second generation sequencing platform (Illumina). In order to provide useful materials for the study of vernalization mechanism of Chinese cabbage seeds. The main results are as follows: 1. A total of 3379 differentially expressed genes (FDR 鈮，

本文编号：2053147