基于高通量测序半夏珠芽转录组研究

发布时间：2019-11-21 08:34

【摘要】：半夏Pinellia ternata(Thunb.)Breit,为天南星科多年生草本植物。作为我国传统中药,半夏始载于《神农草本经》,性温,味辛,有小毒,归脾、胃、肺经,具有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结的功效,为祛痰、止吐之药。半夏是一种独特的植物,其繁殖有三种方式:种子繁殖、珠芽繁殖和块茎繁殖。在自然界和农业生产中,由于珠芽繁殖速度快,所以大部分半夏都通过珠芽繁殖。因此,珠芽是构成半夏产量的重要因素,也对半夏的种质资源起决定性作用。本论文以半夏为材料,利用高通量测序为技术手段,来研究半夏珠芽和茎基因表达的差异,寻找一些半夏珠芽形成相关的基因,为阐明半夏珠芽形成的分子机制做基础,也为半夏种植的研究提供一点参考。本实验所取样本经Illumina Hiseq2500高通量测序平台测序,共获得了7.1Gb原始数据,149825428条Raw Reads,经Trinity软件组装,获得90175个unigenes,平均长度为751bp。将unigenes通过BLAST程序比对到NR、KOG、Swiss-prot、Pfam和KEGG等数据库(E值1e-5),分别获得了55197、46237、35616、38967和22961条注释信息。经过进一步分析,在半夏转录组中找到了28种共17 894个SSR位点和205613个SNP。通过分析两个样本的基因表达量,筛选出85884个基因存在差异表达,其中有5869个上调表达,9615个下调表达。根据统计学方法,筛选出了1214个显著差异表达的基因,其中687个上调表达,527个下调表达。对差异表达的基因做GO富集分析,结果显示有18766个基因富集到细胞组分,11628个基因富集到生物学过程,8285个基因富集到分子功能。将差异表达基因做KEGG Pathway富集分析,共有30833条差异基因被富集到246条KEGG Pathway,其中有5627条显著差异表达基因被富集到246条KEGG Pathway。通过GO富集分析和Pathway富集分析,有5个差异表达基因富集到了玉米素生物合成途径中,分析结果显示,样本珠芽中玉米素合成途径的基因表达要高于样本茎中,样本茎中玉米素分解途径的基因表达要高于样本珠芽;有12条差异表达基因被富集到吲哚乙酸的生物合成途径中,样本珠芽中吲哚乙酸合成途径的基因表达要高于样本珠芽;有8条差异表基因被富集到茉莉酸的生物合成途径中,样本珠芽中茉莉酸合成途径的基因表达量要高于样本茎。有3条基因被GO富集到脱落酸的生物合成中,在样本珠芽当中的表达量大于在样本茎中的表达量;有一条基因被富集到赤霉素的生物合成中,此基因在样本茎中的表达量大于在样本珠芽中的表达量。
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S567.239

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本文编号：2563926