本文關(guān)鍵詞：茶樹創(chuàng)傷應(yīng)答反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組分析及差異表達(dá)基因的克隆

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【摘要】：茶樹是我國重要的木本經(jīng)濟(jì)作物,然而茶樹每年要經(jīng)歷數(shù)次采摘、修剪以及咀嚼式昆蟲的取食造成的創(chuàng)傷,這類創(chuàng)傷對(duì)茶樹的生長以及所采茶葉的加工品質(zhì)都有重要影響。但到目前為止,對(duì)于茶樹創(chuàng)傷應(yīng)答反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組研究還鮮有報(bào)道。為了更好的分析茶樹創(chuàng)傷應(yīng)答反應(yīng)過程中的基因表達(dá)水平變化,本研究采用高通量測序技術(shù)對(duì)茶樹創(chuàng)傷后不同時(shí)間點(diǎn)的葉片進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測序,并對(duì)測序結(jié)果進(jìn)行了生物信息學(xué)分析。具體結(jié)果如下：1.本次轉(zhuǎn)錄組測序共得到了11.73 Gb高質(zhì)量reads,拼接組裝后得到了129,610個(gè)非冗余轉(zhuǎn)錄本。轉(zhuǎn)錄本平均長度為1,256.94 bp,N50為1,780 bp。2.將拼接組裝得到的轉(zhuǎn)錄本與多個(gè)數(shù)據(jù)庫比對(duì)注釋后,共有100834條序列被注釋,占總轉(zhuǎn)錄本數(shù)的77.80%。仍有2,8776條轉(zhuǎn)錄本未被注釋上,占總轉(zhuǎn)錄本數(shù)的22.20%,這些轉(zhuǎn)錄本很有可能是茶樹特有的轉(zhuǎn)錄本。3.差異表達(dá)分析結(jié)果顯示：共獲得DET達(dá)19,214個(gè)。與Oh相比,各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的DET (3 h vs.0 h,6 h vs.0 h,12 h vs.0 h,24 h vs.0 h)分別為：6357、6299、6865、4894。轉(zhuǎn)錄因子家族表達(dá)模式分析結(jié)果顯示：共獲得13,064個(gè)轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄本(3,107個(gè)屬于DET),分別屬于56個(gè)轉(zhuǎn)錄因子家族。這些數(shù)據(jù)顯示茶樹的轉(zhuǎn)錄因子數(shù)目明顯遠(yuǎn)多于擬南芥中轉(zhuǎn)錄因子的數(shù)目。分析結(jié)果表明茶樹創(chuàng)傷應(yīng)答反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)錄因子家族呈現(xiàn)出一個(gè)重編程的過程。4. KEGG富集結(jié)果顯示：鈣離子信號(hào)通路、磷脂酰肌醇信號(hào)系統(tǒng)和植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路等多條信號(hào)通路中存在大量的DET。本研究發(fā)現(xiàn)參與JA合成的幾種重要酶的轉(zhuǎn)錄本并未表現(xiàn)出差異表達(dá),暗示著茶樹受傷所致的JA含量增加可能與這幾種酶基因的轉(zhuǎn)錄水平變化關(guān)系不大,可能與其轉(zhuǎn)錄后或蛋白水平的變化關(guān)系更密切,或者存在有待進(jìn)一步研究的其他原因。更為重要的是：KEGG富集結(jié)果顯示涉及次生代謝產(chǎn)物合成的DET達(dá)594個(gè),僅次于代謝途徑。茶樹中重要的次級(jí)代謝途徑有：類黃酮合成途徑、咖啡因合成途徑和萜類合成途徑。本研究顯示：這四條代謝途徑中的關(guān)鍵酶的轉(zhuǎn)錄本均上調(diào)表達(dá)。這說明次生代謝產(chǎn)物在茶樹創(chuàng)傷應(yīng)答反應(yīng)中具有重要作用。5.ERF家族是植物應(yīng)對(duì)脅迫的重要轉(zhuǎn)錄因子家族,本次克隆得到的CsERFa基因就屬于ERF家族,且該基因在創(chuàng)傷過程中持續(xù)上調(diào)表達(dá)。CsERFa基因讀碼框全長708bp,編碼一個(gè)含有235個(gè)氨基酸的胞內(nèi)蛋白質(zhì)。CsERFα蛋白質(zhì)含有AP2結(jié)構(gòu)域中的典型結(jié)構(gòu)：1個(gè)α-螺旋和3個(gè)β-折疊結(jié)構(gòu)。已構(gòu)建了轉(zhuǎn)基因表達(dá)載體,目并進(jìn)行了轉(zhuǎn)煙草實(shí)驗(yàn)。綜上所述,本研究運(yùn)用高通量測序技術(shù)分析了茶樹創(chuàng)傷應(yīng)答反應(yīng)轉(zhuǎn)錄組。對(duì)茶樹轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行了功能注釋與分類,并研究了創(chuàng)傷過程中的DET、轉(zhuǎn)錄因子家族表達(dá)模式、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路以及次級(jí)代謝途徑。此外,對(duì)克隆得到的顯著差異表達(dá)基因進(jìn)行了詳盡的生物信息學(xué)分析。研究結(jié)果極大地豐富了茶樹轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)資源,為今后茶樹在基因組學(xué)和分子生物學(xué)研究領(lǐng)域的發(fā)展,以及植物特別是木本植物響應(yīng)傷脅迫反應(yīng)機(jī)制的研究打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：信陽師范學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S571.1;Q943.2

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅桂環(huán);韓文炎;;茶載培:孕育神奇[J];生命世界;2005年08期

2 宗良綱;周俊;李嫦玲;余文高;單桂仙;;不同生長期茶樹對(duì)土壤中鉛的吸收及體內(nèi)運(yùn)移特性研究[J];植物研究;2007年05期

3 許寧,龐叔薇;茶樹蓄積鋁的化學(xué)行為探討[J];生態(tài)學(xué)報(bào);1990年03期

4 徐R，

本文編號(hào)：1283196