利用RNA-Seq技術(shù)研究玉米雜交種隆平206的雜種優(yōu)勢(shì)及抗?jié)硻C(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-04-21 00:02
隆平206是目前黃淮海地區(qū)推廣的重要玉米雜交種,實(shí)踐證明其具有顯著的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì),且對(duì)于玉米普遍難以抵抗的澇害也具有一定的耐受性,但關(guān)于該品種的研究多集中在產(chǎn)地栽培適應(yīng)度及農(nóng)藝性狀等方面,從分子生物學(xué)角度的研究相對(duì)較少。因此,本論文選擇隆平206作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù),從全基因組轉(zhuǎn)錄水平解析隆平206具有較強(qiáng)雜種優(yōu)勢(shì)以及耐澇性的機(jī)制。得到的主要結(jié)果如下:(1)分別對(duì)隆平206及其父母本進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析,共發(fā)現(xiàn)3005個(gè)差異表達(dá)基因,在雜交種中上調(diào)表達(dá)基因有1788個(gè),下調(diào)有925個(gè);在差異表達(dá)基因的表達(dá)模式中,顯性表達(dá)模式所占比例為76%,超顯性表達(dá)模式占23%。(2)對(duì)差異基因的做進(jìn)一步的基因本體分析(Gene Ontology,GO)分析,結(jié)果顯示,隆平206中高表達(dá)的差異表達(dá)基因主要參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),碳代謝,能量轉(zhuǎn)運(yùn),逆境脅迫,蛋白磷酸化等生理生化過(guò)程,為解釋隆平206具有顯著雜種優(yōu)勢(shì)提供了重要的依據(jù);通過(guò)分析差異表達(dá)基因參與的代謝通路時(shí)發(fā)現(xiàn),淀粉與蔗糖代謝途徑以及植物激素信號(hào)調(diào)節(jié)等通路在雜交種體內(nèi)顯著富集,參與這些通路的基因表達(dá)量顯著升高,表明這些通路對(duì)于隆平206雜種優(yōu)勢(shì)...
【文章來(lái)源】:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 研究背景
1.1.1 玉米總體概況
1.1.2 隆平206育種進(jìn)展
1.2 雜種優(yōu)勢(shì)研究進(jìn)展
1.2.1 雜種優(yōu)勢(shì)的定義與遺傳機(jī)理
1.2.2 玉米雜種優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用及研究進(jìn)展
1.3 水澇災(zāi)害
1.3.1 澇害對(duì)玉米產(chǎn)量及生長(zhǎng)發(fā)育的影響
1.3.2 澇害對(duì)玉米生理生化的影響
1.3.3 高通量測(cè)序技術(shù)在植物響應(yīng)水淹脅迫中的研究進(jìn)展
1.4 轉(zhuǎn)錄組學(xué)
1.4.1 轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究方法
1.4.2 轉(zhuǎn)錄組學(xué)在玉米中的研究進(jìn)展
2 引言
2.1 研究目的與意義
3 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.1 植物材料種植,淹水處理以及取樣方法
3.1.1 供試材料與種植環(huán)境
3.1.2 淹水處理與取樣方法
3.2 葉片性狀測(cè)定與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
3.3 葉片RNA樣品的提取與純化
3.4 RNA文庫(kù)構(gòu)建,文庫(kù)質(zhì)控與上機(jī)測(cè)序
3.4.1 RNA文庫(kù)構(gòu)建
3.4.2 文庫(kù)質(zhì)控
3.4.3 上機(jī)測(cè)序
3.5 測(cè)序數(shù)據(jù)生物信息學(xué)分析
3.5.1 測(cè)序數(shù)據(jù)及其質(zhì)量控制
3.5.2 RNA-Seq數(shù)據(jù)與玉米B73參考基因組比對(duì)
3.5.3 轉(zhuǎn)錄組文庫(kù)質(zhì)量評(píng)估
3.5.4 基因表達(dá)量分析
3.5.5 差異表達(dá)分析
3.5.6 利用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)差異表達(dá)基因進(jìn)行功能注釋與富集分析
3.6 實(shí)時(shí)熒光定量RCR(qRT-RCR)
4 結(jié)果與分析
4.1 玉米雜交種隆平206雜種優(yōu)勢(shì)的轉(zhuǎn)錄組分析
4.1.1 隆平206及其親本的表型分析
4.1.2 RNA提取的質(zhì)量與檢測(cè)
4.1.3 RNA-seq測(cè)序結(jié)果分析
4.1.4 差異表達(dá)基因的鑒定及其分類
4.1.5 qRT-PCR驗(yàn)證
4.1.6 隆平206與父母本之間差異表達(dá)基因的功能分類
4.1.7 隆平206與父母本之間差異表達(dá)基因的COG功能分類
4.1.8 隆平206與父母本之間的差異表達(dá)基因參與代謝調(diào)控途徑分析
4.2 淹水脅迫下玉米雜交種隆平206的轉(zhuǎn)錄組分析
4.2.1 隆平206及水淹處理組的表型和生物量分析
4.2.2 RNA提取的質(zhì)量與檢測(cè)
4.2.3 RNA-seq測(cè)序結(jié)果分析
4.2.4 差異表達(dá)基因的鑒定及其分類
4.2.5 qRT-PCR驗(yàn)證
4.2.6 隆平206與水淹處理組之間差異表達(dá)基因的功能分類
4.2.7 隆平206與水淹處理組之間的差異表達(dá)基因參與代謝調(diào)控途徑分析
4.2.8 轉(zhuǎn)錄因子對(duì)隆平206水淹適應(yīng)性的調(diào)節(jié)
5 討論
5.1 玉米雜交種隆平206雜種優(yōu)勢(shì)的轉(zhuǎn)錄組分析
5.1.1 DGHP表達(dá)模式分析
5.1.2 碳代謝與雜種優(yōu)勢(shì)
5.1.3 植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與雜種優(yōu)勢(shì)
5.2 水淹條件下玉米雜交種隆平206的轉(zhuǎn)錄組分析
5.2.1 水淹導(dǎo)致隆平206體內(nèi)光合作用率下降
5.2.2 水淹影響隆平206體內(nèi)碳水化合物的代謝及乙醇發(fā)酵
5.2.3 AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子對(duì)于水淹條件下隆平206的低氧耐受性具有重要作用
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
碩士期間發(fā)表的研究成果
本文編號(hào):3150652
【文章來(lái)源】:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 研究背景
1.1.1 玉米總體概況
1.1.2 隆平206育種進(jìn)展
1.2 雜種優(yōu)勢(shì)研究進(jìn)展
1.2.1 雜種優(yōu)勢(shì)的定義與遺傳機(jī)理
1.2.2 玉米雜種優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用及研究進(jìn)展
1.3 水澇災(zāi)害
1.3.1 澇害對(duì)玉米產(chǎn)量及生長(zhǎng)發(fā)育的影響
1.3.2 澇害對(duì)玉米生理生化的影響
1.3.3 高通量測(cè)序技術(shù)在植物響應(yīng)水淹脅迫中的研究進(jìn)展
1.4 轉(zhuǎn)錄組學(xué)
1.4.1 轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究方法
1.4.2 轉(zhuǎn)錄組學(xué)在玉米中的研究進(jìn)展
2 引言
2.1 研究目的與意義
3 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.1 植物材料種植,淹水處理以及取樣方法
3.1.1 供試材料與種植環(huán)境
3.1.2 淹水處理與取樣方法
3.2 葉片性狀測(cè)定與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
3.3 葉片RNA樣品的提取與純化
3.4 RNA文庫(kù)構(gòu)建,文庫(kù)質(zhì)控與上機(jī)測(cè)序
3.4.1 RNA文庫(kù)構(gòu)建
3.4.2 文庫(kù)質(zhì)控
3.4.3 上機(jī)測(cè)序
3.5 測(cè)序數(shù)據(jù)生物信息學(xué)分析
3.5.1 測(cè)序數(shù)據(jù)及其質(zhì)量控制
3.5.2 RNA-Seq數(shù)據(jù)與玉米B73參考基因組比對(duì)
3.5.3 轉(zhuǎn)錄組文庫(kù)質(zhì)量評(píng)估
3.5.4 基因表達(dá)量分析
3.5.5 差異表達(dá)分析
3.5.6 利用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)差異表達(dá)基因進(jìn)行功能注釋與富集分析
3.6 實(shí)時(shí)熒光定量RCR(qRT-RCR)
4 結(jié)果與分析
4.1 玉米雜交種隆平206雜種優(yōu)勢(shì)的轉(zhuǎn)錄組分析
4.1.1 隆平206及其親本的表型分析
4.1.2 RNA提取的質(zhì)量與檢測(cè)
4.1.3 RNA-seq測(cè)序結(jié)果分析
4.1.4 差異表達(dá)基因的鑒定及其分類
4.1.5 qRT-PCR驗(yàn)證
4.1.6 隆平206與父母本之間差異表達(dá)基因的功能分類
4.1.7 隆平206與父母本之間差異表達(dá)基因的COG功能分類
4.1.8 隆平206與父母本之間的差異表達(dá)基因參與代謝調(diào)控途徑分析
4.2 淹水脅迫下玉米雜交種隆平206的轉(zhuǎn)錄組分析
4.2.1 隆平206及水淹處理組的表型和生物量分析
4.2.2 RNA提取的質(zhì)量與檢測(cè)
4.2.3 RNA-seq測(cè)序結(jié)果分析
4.2.4 差異表達(dá)基因的鑒定及其分類
4.2.5 qRT-PCR驗(yàn)證
4.2.6 隆平206與水淹處理組之間差異表達(dá)基因的功能分類
4.2.7 隆平206與水淹處理組之間的差異表達(dá)基因參與代謝調(diào)控途徑分析
4.2.8 轉(zhuǎn)錄因子對(duì)隆平206水淹適應(yīng)性的調(diào)節(jié)
5 討論
5.1 玉米雜交種隆平206雜種優(yōu)勢(shì)的轉(zhuǎn)錄組分析
5.1.1 DGHP表達(dá)模式分析
5.1.2 碳代謝與雜種優(yōu)勢(shì)
5.1.3 植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與雜種優(yōu)勢(shì)
5.2 水淹條件下玉米雜交種隆平206的轉(zhuǎn)錄組分析
5.2.1 水淹導(dǎo)致隆平206體內(nèi)光合作用率下降
5.2.2 水淹影響隆平206體內(nèi)碳水化合物的代謝及乙醇發(fā)酵
5.2.3 AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子對(duì)于水淹條件下隆平206的低氧耐受性具有重要作用
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
碩士期間發(fā)表的研究成果
本文編號(hào):3150652
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