長鏈非編碼RNAs在胡楊鹽脅迫下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-09 00:53
長鏈非編碼RNAs(long20noncoding20RN20As,lncRNAs),即不編碼蛋白質(zhì)的長RNA轉(zhuǎn)錄本,在植物響應(yīng)生物和非生物脅迫過程中起重要調(diào)節(jié)作用。土壤鹽度是最重要的非生物脅迫之一,目前關(guān)于lncRNAs在林木耐鹽機(jī)制上的研究尚未見報(bào)道。本研究以耐鹽性比較強(qiáng)的胡楊(Populus20euphratica)為實(shí)驗(yàn)材料,利用高通量鏈特異性RNA測序技術(shù),對(duì)于鹽脅迫條件下多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行了測定。通過與參考基因組比對(duì),從全基因組水平上篩選出胡楊lncRNAs。再構(gòu)建了20lncRNAs與其靶基因之間、mRNAs之間的動(dòng)態(tài)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò),基于表達(dá)模式、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和功能的注釋信息,對(duì)lncRNAs和mRNAs在胡楊響應(yīng)鹽脅迫中發(fā)揮的作用進(jìn)行了研究。本文取得的主要研究成果如下:(1)首次在全基因組水平上對(duì)胡楊lncRNAs進(jìn)行了鑒定,最終發(fā)現(xiàn)36075個(gè)胡楊lncRNAs。通過對(duì)其長度、外顯子數(shù)目、ORF長度及表達(dá)水平分析,發(fā)現(xiàn)胡楊lncRNAs與其他物種lncRNAs具有相似的基本特性。研究發(fā)現(xiàn)胡楊lncRNAs在基因組上呈現(xiàn)均勻分布。預(yù)測了胡楊lncRNAs和mi...
【文章來源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:165 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
引言
1 長鏈非編碼RNAs研究進(jìn)展
1.1 長鏈非編碼RNAs的定義
1.2 長鏈非編碼RNAs的生物發(fā)生
1.2.1 長鏈非編碼RNAs的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)
1.2.2 長鏈非編碼RNAs的特異性加工
1.3 長鏈非編碼RNAs的功能機(jī)制
1.3.1 表觀遺傳學(xué)調(diào)控
1.3.2 轉(zhuǎn)錄調(diào)控
1.3.3 轉(zhuǎn)錄后調(diào)控
1.4 植物長鏈非編碼RNAs研究
1.5 研究思路與技術(shù)路線
2 胡楊全基因組水平lncRNAs的篩選與鑒定
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料的獲取
2.1.2 鹽脅迫處理
2.1.3 總RNA的提取、文庫構(gòu)建和鏈特異性RNA測序
2.1.4 序列比對(duì)與基因表達(dá)水平分析
2.1.5 胡楊lncRNAs的篩選
2.1.6 胡楊lncRNAs與已知miRNAs功能性相互作用
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 材料的處理和RNA的提取
2.2.2 測序結(jié)果和統(tǒng)計(jì)
2.2.3 胡楊全基因組水平lncRNAs篩選
2.2.4 RNA測序整體質(zhì)量評(píng)估
2.2.5 lncRNAs與mRNAs結(jié)構(gòu)、表達(dá)水平比較分析
2.2.6 lncRNAs在基因組上的分布
2.2.7 胡楊lncRNAs與miRNAs之間的相互作用
2.3 討論
2.3.1 測序結(jié)果統(tǒng)計(jì)
2.3.2 胡楊全基因組水平lncRNAs的篩選與鑒定
2.3.3 胡楊lncRNAs與miRNAs之間的相互作用
2.4 小結(jié)
3 鹽脅迫下胡楊lncRNAs動(dòng)態(tài)表達(dá)變化
3.1 材料與方法
3.1.1 材料的獲取與鹽脅迫處理
3.1.2 lncRNAs靶基因的預(yù)測
3.1.3 差異lncRNAs篩選
3.1.4 差異靶基因的功能富集
3.1.5 鹽脅迫下lncRNAs的動(dòng)態(tài)表達(dá)模式
3.1.6 lncRNAs與mRNAs之間調(diào)控網(wǎng)絡(luò)再構(gòu)建
3.1.7 qRT-PCR驗(yàn)證
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 差異表達(dá)分析
3.2.2 靶基因功能預(yù)測
3.2.3 胡楊鹽脅迫下lncRNAs動(dòng)態(tài)表達(dá)模式分析
3.2.4 聚類內(nèi)靶基因的功能富集分析
3.2.5 lncRNAs和mRNAs之間調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的再構(gòu)建
3.3 討論
3.3.1 鹽脅迫下胡楊lncRNAs的差異表達(dá)
3.3.2 lncRNAs參與持久鹽脅迫響應(yīng)
3.3.3 鹽脅迫下胡楊lncRNAs參與植物激素調(diào)節(jié)
3.4 小結(jié)
4 鹽脅迫下胡楊mRNAs動(dòng)態(tài)表達(dá)變化
4.1 材料與方法
4.1.1 材料的獲取與鹽脅迫處理
4.1.2 序列注釋
4.1.3 差異基因篩選
4.1.4 功能富集分析
4.1.5 聚類分析
4.1.6 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)再構(gòu)建
4.1.7 qRT-PCR驗(yàn)證
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 基因功能注釋情況
4.2.2 差異表達(dá)基因篩選
4.2.3 差異表達(dá)基因富集分析
4.2.4 基因表達(dá)模式解析
4.2.5 聚類模塊的生物學(xué)富集
4.2.6 聚類間調(diào)控網(wǎng)路再構(gòu)建
4.2.7 聚類內(nèi)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)再構(gòu)建
4.2.8 qRT-PCR功能驗(yàn)證
4.3 討論
4.3.1 鹽脅迫下胡楊動(dòng)態(tài)表達(dá)模式
4.3.2 鹽脅迫下胡楊關(guān)鍵響應(yīng)基因的挖掘
4.4 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
個(gè)人簡介
導(dǎo)師簡介
獲得成果目錄清單
致謝
本文編號(hào):3176294
【文章來源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:165 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
引言
1 長鏈非編碼RNAs研究進(jìn)展
1.1 長鏈非編碼RNAs的定義
1.2 長鏈非編碼RNAs的生物發(fā)生
1.2.1 長鏈非編碼RNAs的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)
1.2.2 長鏈非編碼RNAs的特異性加工
1.3 長鏈非編碼RNAs的功能機(jī)制
1.3.1 表觀遺傳學(xué)調(diào)控
1.3.2 轉(zhuǎn)錄調(diào)控
1.3.3 轉(zhuǎn)錄后調(diào)控
1.4 植物長鏈非編碼RNAs研究
1.5 研究思路與技術(shù)路線
2 胡楊全基因組水平lncRNAs的篩選與鑒定
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料的獲取
2.1.2 鹽脅迫處理
2.1.3 總RNA的提取、文庫構(gòu)建和鏈特異性RNA測序
2.1.4 序列比對(duì)與基因表達(dá)水平分析
2.1.5 胡楊lncRNAs的篩選
2.1.6 胡楊lncRNAs與已知miRNAs功能性相互作用
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 材料的處理和RNA的提取
2.2.2 測序結(jié)果和統(tǒng)計(jì)
2.2.3 胡楊全基因組水平lncRNAs篩選
2.2.4 RNA測序整體質(zhì)量評(píng)估
2.2.5 lncRNAs與mRNAs結(jié)構(gòu)、表達(dá)水平比較分析
2.2.6 lncRNAs在基因組上的分布
2.2.7 胡楊lncRNAs與miRNAs之間的相互作用
2.3 討論
2.3.1 測序結(jié)果統(tǒng)計(jì)
2.3.2 胡楊全基因組水平lncRNAs的篩選與鑒定
2.3.3 胡楊lncRNAs與miRNAs之間的相互作用
2.4 小結(jié)
3 鹽脅迫下胡楊lncRNAs動(dòng)態(tài)表達(dá)變化
3.1 材料與方法
3.1.1 材料的獲取與鹽脅迫處理
3.1.2 lncRNAs靶基因的預(yù)測
3.1.3 差異lncRNAs篩選
3.1.4 差異靶基因的功能富集
3.1.5 鹽脅迫下lncRNAs的動(dòng)態(tài)表達(dá)模式
3.1.6 lncRNAs與mRNAs之間調(diào)控網(wǎng)絡(luò)再構(gòu)建
3.1.7 qRT-PCR驗(yàn)證
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 差異表達(dá)分析
3.2.2 靶基因功能預(yù)測
3.2.3 胡楊鹽脅迫下lncRNAs動(dòng)態(tài)表達(dá)模式分析
3.2.4 聚類內(nèi)靶基因的功能富集分析
3.2.5 lncRNAs和mRNAs之間調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的再構(gòu)建
3.3 討論
3.3.1 鹽脅迫下胡楊lncRNAs的差異表達(dá)
3.3.2 lncRNAs參與持久鹽脅迫響應(yīng)
3.3.3 鹽脅迫下胡楊lncRNAs參與植物激素調(diào)節(jié)
3.4 小結(jié)
4 鹽脅迫下胡楊mRNAs動(dòng)態(tài)表達(dá)變化
4.1 材料與方法
4.1.1 材料的獲取與鹽脅迫處理
4.1.2 序列注釋
4.1.3 差異基因篩選
4.1.4 功能富集分析
4.1.5 聚類分析
4.1.6 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)再構(gòu)建
4.1.7 qRT-PCR驗(yàn)證
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 基因功能注釋情況
4.2.2 差異表達(dá)基因篩選
4.2.3 差異表達(dá)基因富集分析
4.2.4 基因表達(dá)模式解析
4.2.5 聚類模塊的生物學(xué)富集
4.2.6 聚類間調(diào)控網(wǎng)路再構(gòu)建
4.2.7 聚類內(nèi)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)再構(gòu)建
4.2.8 qRT-PCR功能驗(yàn)證
4.3 討論
4.3.1 鹽脅迫下胡楊動(dòng)態(tài)表達(dá)模式
4.3.2 鹽脅迫下胡楊關(guān)鍵響應(yīng)基因的挖掘
4.4 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
個(gè)人簡介
導(dǎo)師簡介
獲得成果目錄清單
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本文編號(hào):3176294
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