【摘要】：本課題依托轉(zhuǎn)錄組二代高通量測序,結(jié)合相關(guān)生理實(shí)驗(yàn),對(duì)桑樹硬枝扦插繁育生根機(jī)理進(jìn)行了初步探討;同時(shí),還深入研究并綜合分析了桑樹MYB(成髓細(xì)胞)功能基因家族。獲得的主要結(jié)果與結(jié)論如下:1、根據(jù)插穗不同階段生理性狀的區(qū)別,分別選取3組基部皮層,定名為S0(陰性對(duì)照)、S1(根原基形成)和S2(不定根伸長)。在穩(wěn)定數(shù)據(jù)后,得到總的有效讀長數(shù)為46,970,598~47,055,500條。在比對(duì)Uniprot蛋白庫后,獲得有效注釋的基因數(shù)分別為18,729條,19,044條和19,987條,總的注釋比率為58.68%~60.53%。在組合重疊群數(shù)后,獲得相關(guān)差異基因,其中在S0 vs.S1中篩出327個(gè),S1 vs.S2中篩出6,380個(gè)(FDR≤0.001,|log2Ratio|≥1);并隨機(jī)選取了10個(gè)呈顯著差異表達(dá)的基因驗(yàn)證轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),結(jié)果均符合預(yù)期。在系統(tǒng)處理上述差異表達(dá)基因后,利用生物本體(GO)和京都基因與基因組數(shù)據(jù)庫(KEGG)進(jìn)行生物信息學(xué)分析,找出涉及桑樹扦插不定根形成的關(guān)鍵基因,信號(hào)通路和生命進(jìn)程等,綜合上述結(jié)果初步探討了桑樹扦插生根機(jī)理。2、本課題對(duì)涉及不定根形成的桑樹MYB家族基因進(jìn)行了綜合分析。MYB家族基因作為典型的轉(zhuǎn)錄因子,其N-端存在幾個(gè)包含50~53個(gè)氨基酸不完全重復(fù)的保守結(jié)構(gòu),分別被命名為R1,R2,R3。它們能形成螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋結(jié)構(gòu)(HTH)與DNA結(jié)合從而發(fā)揮相應(yīng)作用。利用Pfam數(shù)據(jù)庫MYB模型(DNA-binding domains DBDs,PF00249)對(duì)桑樹基因組數(shù)據(jù)搜尋獲得相關(guān)基因,人工檢視保證存在保守的色氨酸(W),包含不同重復(fù)結(jié)構(gòu)的MYB基因通過MEME程序(version4.8.1)進(jìn)行篩選和甄別,然后利用其構(gòu)建桑樹MYB家族基因的隱馬爾科夫模型(Hidden Markov Model),通過進(jìn)一步比對(duì),獲得桑樹中的MYB家族基因。根據(jù)重復(fù)結(jié)構(gòu)數(shù)目分類,最終獲得117個(gè)MYB相關(guān)型,123個(gè)R2R3-MYB型,4個(gè)3R-MYB型和3個(gè)非典型MYB型。3、在詳細(xì)研究了桑樹R2R3-MYB型基因后,克隆了其中3個(gè)涉及生根過程的典型基因,分別將它們定名為MmMYB1,MmMYB2,MmMYB3(基因庫登錄號(hào):KT323919,KT323920,KT323921),他們分別在硬枝扦插生根中發(fā)揮著不同方向的作用。MmMYB1功能同AtMYB44(擬南芥),通過調(diào)節(jié)AHLs(N-acyl-homoserinelactones)通路從而影響革蘭氏陰性菌形成生長素和細(xì)胞分裂素,進(jìn)而影響根的伸長;MmMYB2是一個(gè)類GmMYB39基因(大豆),它的抑制導(dǎo)致類黃酮合成受阻,從而可以提高根的生長;MmMYB3是一個(gè)赤霉素調(diào)控基因,通過對(duì)芽的發(fā)育調(diào)控從而影響了不定根的形成。在應(yīng)用生長素(IAA)和赤霉素(GA)溶液處理桑樹插穗后,熒光實(shí)時(shí)定量PCR檢測(內(nèi)參基因:MaACT1)結(jié)果顯示插穗基部皮層中隨機(jī)選取的R2R3-MYB基因在生長階段內(nèi)大部分表達(dá)量呈對(duì)應(yīng)的迅速上升與下降。對(duì)桑樹硬枝扦插不同時(shí)期的R2R3-MYB基因進(jìn)行C-端結(jié)構(gòu)的亞類分析和RPKM值差異表達(dá)的聚類分析,發(fā)現(xiàn)大部分在根原基分化產(chǎn)生過程呈顯著上升趨勢,而在根突起物伸長過程中,則呈現(xiàn)平穩(wěn)趨勢,甚至下調(diào),推測其在插穗基部薄壁組織的分化中施展了重要的正向調(diào)控作用,從而促進(jìn)不定根形成。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S888

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本文編號(hào)：2313750