本文關(guān)鍵詞：百合切花莖基端PPOs基因表達(dá)及采切創(chuàng)傷轉(zhuǎn)錄組分析

  更多相關(guān)文章： 百合 切花 多酚氧化酶 創(chuàng)傷反應(yīng) 基因表達(dá) 轉(zhuǎn)錄組

【摘要】：切花是花卉市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品,其莖基端在采摘及隨后剪切時(shí)受到嚴(yán)重創(chuàng)傷。已有研究表明植物組織受到創(chuàng)傷后會(huì)誘發(fā)一系列生理生化反應(yīng),最為明顯的是傷口及鄰近部位的酚類(lèi)氧化代謝被誘導(dǎo)加強(qiáng)。但迄今對(duì)切花創(chuàng)傷反應(yīng)的發(fā)生及其分子機(jī)制與調(diào)控尚缺乏系統(tǒng)研究和認(rèn)識(shí)。為此,本論文首先以O(shè)T系百合‘羅賓娜’(Lilium Oriental-Trumpet hybrid‘Robina’)切花為試材,研究探討酚類(lèi)氧化代謝關(guān)鍵酶——多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)基因的表達(dá)特點(diǎn),然后著重分析東方百合‘蒂伯’(Lilium Oriental hybrid‘Tiber’)切花莖基端切割創(chuàng)傷后不同時(shí)期轉(zhuǎn)錄組的變化特點(diǎn)。主要研究結(jié)果如下:(1)從百合切花‘羅賓娜’得到LhPPO1、LhPPO2和LhPPO3共3個(gè)PPOs基因全長(zhǎng)序列,三者分別含1 668、1 683和1 692bp的ORF,依次編碼555、560和563個(gè)氨基酸。三者均含有PPO典型保守結(jié)構(gòu)域:酪氨酸酶超級(jí)家族結(jié)構(gòu)域、PPO中間域(PPO1_DWL)和C-端結(jié)構(gòu)域(PPO1_KFDV)。分析LhPPO1和LhPPO2基因上游分別為1 888和1 095 bp的啟動(dòng)子序列發(fā)現(xiàn),均存在植物啟動(dòng)子基本轉(zhuǎn)錄元件及創(chuàng)傷、病原菌、植物激素等響應(yīng)元件。LhPPO1在雄蕊中表達(dá)量較高,LhPPO2在莖中表達(dá)水平最高,而在雌蕊、雄蕊、花瓣、葉片和莖中并未檢測(cè)到LhPPO3表達(dá)。(2)共有7 805個(gè)差異表達(dá)Unigenes參與百合‘蒂伯’切花莖基端對(duì)創(chuàng)傷的響應(yīng),創(chuàng)傷早期(6 h內(nèi))有大量Unigenes上調(diào)表達(dá),隨后下調(diào)表達(dá)基因的數(shù)目則逐漸增多。將所有差異基因比對(duì)到KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)中,注釋基因數(shù)最多的6個(gè)途徑依次是植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(73個(gè))、植物病原體互作(53個(gè))、淀粉和蔗糖代謝(46個(gè))、苯丙烷生物合成(34個(gè))、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白加工(32個(gè))和苯丙氨酸代謝(28個(gè))。其中,富集程度高且可靠的前3個(gè)途徑分別為植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、植物病原體互作和苯丙烷生物合成,意味著這些途徑在百合‘蒂伯’切花響應(yīng)切割創(chuàng)傷中起著極為重要的作用。(3)OT系百合‘羅賓娜’切花中克隆的3個(gè)PPOs基因與東方百合‘蒂伯’切花創(chuàng)傷轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果注釋為PPOs基因的相應(yīng)序列相似度高,分別達(dá)82.2%、97.8%和94.5%,且它們?cè)谇懈顒?chuàng)傷后的表達(dá)趨勢(shì)也頗為相似。兩種百合切花品種中PPOs基因在切割創(chuàng)傷后較短時(shí)間內(nèi)(6 h)即可顯著上調(diào),其中LhPPO2和c62702.graph_c0可在較長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)其高水平表達(dá)(二者分別從第6 h維持至第168 h和第48 h)。
【關(guān)鍵詞】：百合 切花 多酚氧化酶 創(chuàng)傷反應(yīng) 基因表達(dá) 轉(zhuǎn)錄組
【學(xué)位授予單位】：仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S682.29
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 縮略詞表7-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 植物響應(yīng)機(jī)械創(chuàng)傷的機(jī)制10-17
• 1.1.1 機(jī)械創(chuàng)傷與抗氧化酶系統(tǒng)10-12
• 1.1.2 機(jī)械創(chuàng)傷與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑12-14
• 1.1.3 機(jī)械創(chuàng)傷與植物次生代謝14-17
• 1.2 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序研究進(jìn)展17-18
• 1.2.1 轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究17
• 1.2.2 觀賞植物轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究概況17-18
• 1.3 本研究的目的和意義18-19
• 第二章 材料與方法19-34
• 2.1 試驗(yàn)材料19-20
• 2.1.1 植物材料及其處理19
• 2.1.2 主要儀器設(shè)備19-20
• 2.1.3 試驗(yàn)用酶、試劑盒與相關(guān)試劑20
• 2.2 試驗(yàn)方法20-34
• 2.2.1 百合總RNA的提取及檢測(cè)20
• 2.2.2 百合DNA的提取及檢測(cè)20
• 2.2.3 PCR擴(kuò)增方法20-28
• 2.2.4 目的片段的回收、重組質(zhì)粒的連接轉(zhuǎn)化及陽(yáng)性克隆的鑒定28-29
• 2.2.5 生物信息學(xué)分析29
• 2.2.6 半定量PCR29-30
• 2.2.7 RNA文庫(kù)的構(gòu)建、質(zhì)控及測(cè)序30-31
• 2.2.8 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)組裝31
• 2.2.9 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序文庫(kù)質(zhì)量評(píng)估31
• 2.2.10 Unigenes功能注釋31
• 2.2.11 基因表達(dá)量分析31-32
• 2.2.12 差異表達(dá)分析32
• 2.2.13 差異表達(dá)基因富集分析32
• 2.2.14 實(shí)時(shí)熒光定量PCR32-34
• 第三章 結(jié)果與分析34-72
• 3.1 百合切花3個(gè)PPOs基因的克隆與序列分析34-50
• 3.1.1 百合切花DNA、RNA的提取與檢測(cè)34
• 3.1.2 百合切花3個(gè)PPOs基因cDNA序列全長(zhǎng)的克隆34-40
• 3.1.3 百合切花3個(gè)PPOs基因gDNA序列的克隆40-41
• 3.1.4 百合切花PPOs基因序列的生物信息學(xué)分析41-45
• 3.1.5 LhPPO1和LhPPO2基因啟動(dòng)子的克隆及其順式作用元件預(yù)測(cè)45-50
• 3.2 百合切花不同組織中LhPPOs基因的表達(dá)情況50
• 3.3 百合切花采后莖基端轉(zhuǎn)錄組分析50-70
• 3.3.1 百合總RNA的提取與檢測(cè)、文庫(kù)構(gòu)建與檢測(cè)50-51
• 3.3.2 測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)量控制及組裝51-54
• 3.3.3 Unigene功能注釋54-58
• 3.3.4 差異表達(dá)分析58-60
• 3.3.5 差異表達(dá)基因功能注釋和富集分析60-68
• 3.3.6 熒光定量PCR對(duì)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果的驗(yàn)證68-70
• 3.4 ‘羅賓娜’與‘蒂伯’兩個(gè)百合品種間PPOs基因的對(duì)比70-72
• 第四章 討論與結(jié)論72-79
• 4.1 討論72-78
• 4.1.1 3 個(gè)百合PPOs基因的cDNA及gDNA的主要特征72-73
• 4.1.2 百合LhPPO1和LhPPO2基因上游啟動(dòng)子的主要特征73-74
• 4.1.3 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序評(píng)估74-75
• 4.1.4 植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)切割創(chuàng)傷的響應(yīng)75-76
• 4.1.5 苯丙烷代謝對(duì)切割創(chuàng)傷的響應(yīng)76
• 4.1.6 百合切花PPOs基因表達(dá)特征76-78
• 4.2 結(jié)論78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果90-92

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：709765