山核桃(Carya cathayensis Sarg.)是胡桃科山核桃屬植物,雌雄同株^[1,2]。山核桃雌雄花的分化存在時空差異性^[1,2],使山核桃成為探究雌雄同株植物雌雄花分化關鍵基因的良好材料。MADS-box基因家族是一個與花的形成具有緊密聯(lián)系的基因家族,會參與有關雌雄花分化的成花網(wǎng)絡。本研究利用目前已測序的基因組和轉錄組數(shù)據(jù),使用生物信息學研究手段,分析了30種被子植物及2種非開花植物的MADS-box基因家族成員與其花器官發(fā)育之間的關系,同時也對山核桃中的MADS-box基因進行了鑒定與分析。并利用山核桃雌雄花的兩次轉錄組數(shù)據(jù),通過篩選差異表達基因、GO富集等手段,得到可能與山核桃雌雄分化有關的候選基因,并分析了激素相關基因和MADS-box基因與山核桃雌雄分化的關系。主要結果如下:1.通過對32個物種的MADS-box家族成員的統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)在被子植物中,MADS-box基因家族的基因數(shù)與植物基因組大小不成比例關系。兩性花植物與單性花植物雖然在花器官形態(tài)上存在明顯差異,但控制花器官發(fā)育的基因個數(shù)卻未發(fā)現(xiàn)明顯規(guī)律。MADS-box基因...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
第一章 文獻綜述
    1.1 雌雄花分化
        1.1.1 單性花類型
        1.1.2 影響植物性別決定及分化的因素
            1.1.2.1 性染色體
            1.1.2.2 性別分化基因
            1.1.2.3 表觀遺傳
            1.1.2.4 激素調控
    1.2 MADS-box基因家族的研究進展
        1.2.1 MADS-box基因的結構與分類
        1.2.2 Ⅰ型MADS-box基因的功能
        1.2.3 ABCDE模型及相關MADS-box基因的功能
        1.2.4 其他MADS-box基因的功能
        1.2.5 MADS-box基因家族的進化
    1.3 研究目的與意義
第二章 MADS-box基因家族在被子植物中與花器官發(fā)育的關系
    2.1 材料和方法
        2.1.1 基因數(shù)據(jù)來源
        2.1.2 MADS-box基因鑒定和亞組分類
        2.1.3 轉錄組數(shù)據(jù)來源
        2.1.4 轉錄組數(shù)據(jù)處理
    2.2 結果與分析
        2.2.1 MADS-box基因家族的分類
        2.2.2 物種花器官與MADS-box基因家族的關系
        2.2.3 轉錄組數(shù)據(jù)質量評估
        2.2.4 花器官形成相關基因分析
    2.3 本章小結
第三章 山核桃MADS-box基因家族生物信息學分析
    3.1 材料和方法
        3.1.1 山核桃MADS-box基因的鑒定
        3.1.2 MADS-box基因家族的分類與進化樹構建
        3.1.3 山核桃MADS蛋白的理化性質分析
        3.1.4 MADS-box基因結構分析與順勢作用元件預測
        3.1.5 山核桃與核桃之間MADS-box基因的進化選擇壓力分析
    3.2 結果與分析
        3.2.1 MADS-box基因序列鑒定
        3.2.2 MADS-box進化樹分析和分組鑒定
        3.2.3 山核桃MADS蛋白的理化性質分析
        3.2.4 山核桃MADS蛋白的跨膜結構域及磷酸化位點預測分析
        3.2.5 山核桃MADS家族基因結構分析
        3.2.6 山核桃MADS家族基因啟動子順勢作用元件預測分析
        3.2.7 山核桃MADS-box基因家族與核桃間的進化選擇壓力分析
    3.3 本章小結
第四章 山核桃雌雄花轉錄組分析
    4.1 材料和方法
        4.1.1 樣品采取
            4.1.1.1 二代測序材料
            4.1.1.2 三代測序材料
        4.1.2 體視顯微鏡下花器官的形態(tài)觀察
        4.1.3 轉錄組的高通量測序
            4.1.3.1 測序數(shù)據(jù)處理
    4.2 結果與分析
        4.2.1 山核桃雌花分化形態(tài)學特征
        4.2.2 山核桃雄花分化形態(tài)學特征
        4.2.3 二代測序轉錄組數(shù)據(jù)分析
            4.2.3.1 測序質量評估
            4.2.3.2 雌花分化關鍵基因分析
            4.2.3.3 雄花分化關鍵基因分析
            4.2.3.4 植物激素相關基因的表達特征
            4.2.3.5 MADS-box基因的表達分析
        4.2.4 三代測序轉錄組數(shù)據(jù)分析
            4.2.4.1 測序結果
            4.2.4.2 激素合成代謝相關基因的轉錄本異構體
            4.2.4.3 MADS-box基因轉錄本異構體
    4.3 討論
        4.3.1 植物激素與山核桃雌雄花分化
        4.3.2 MADS-box基因家族與山核桃雌雄花分化
第五章 結論與展望
參考文獻
個人簡介
致謝



本文編號：3870818