【摘要】：解淀粉芽孢桿菌是一種根際促生菌,具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)、增強(qiáng)植物抗逆、抗病能力等作用。長(zhǎng)鏈非編碼RNA是一種具有多種生物學(xué)功能的RNA轉(zhuǎn)錄本,是植物生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本研究以哥倫比亞生態(tài)型擬南芥和解淀粉芽孢桿菌13-24菌株為實(shí)驗(yàn)材料,通過(guò)測(cè)定對(duì)照、菌株處理、高鈣處理、高鈣+菌株處理四種處理?xiàng)l件下擬南芥根部的各項(xiàng)生理生化指標(biāo),判定解淀粉芽孢桿菌處理能否提高擬南芥對(duì)高鈣脅迫的抗性;通過(guò)對(duì)四種處理?xiàng)l件下擬南芥的根部進(jìn)行全轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析,篩選擬南芥根部表達(dá)量受到高鈣和菌株處理影響的lncRNA,分析這些lncRNA的生物學(xué)功能,初步揭示解淀粉芽孢桿菌13-24提高擬南芥對(duì)高鈣脅迫抗性的作用機(jī)理及l(fā)ncRNA在這一過(guò)程中可能具有的功能。本研究取得的初步成果如下:1.本研究測(cè)量了對(duì)照(Control)、菌株處理(解淀粉芽孢桿菌13-24)、高鈣處理(40mM CaCl_2)、高鈣+菌株處理(40mM CaCl_2+13-24)四種培養(yǎng)條件下,擬南芥的根長(zhǎng)及苗干重、根部鉀鈉離子含量、氧化脅迫相關(guān)指標(biāo)和抗氧化酶活性的變化。結(jié)果顯示:40mM CaCl_2處理明顯抑制了擬南芥根部的生長(zhǎng),但解淀粉芽孢桿菌13-24處理緩解了高鈣脅迫對(duì)擬南芥生長(zhǎng)的抑制;40mM CaCl_2處理嚴(yán)重破壞了擬南芥根部鉀鈉離子平衡,使得鈉離子含量升高,鉀離子含量降低,而解淀粉芽孢桿菌13-24處理能降低鈉離子含量,增加鉀離子含量,提高根部鉀鈉比;40mM CaCl_2處理對(duì)擬南芥造成了非常強(qiáng)的氧化脅迫,解淀粉芽孢桿菌13-24處理可以降低MDA和H_2O_2含量,提升部分抗氧化酶活性,極大的緩解了高鈣逆境造成的氧化脅迫。綜合生長(zhǎng)情況及生理生化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果,分析判定解淀粉芽孢桿菌13-24能夠提高擬南芥對(duì)高鈣脅迫的抗性。2.對(duì)四種處理下共12個(gè)擬南芥根部樣品進(jìn)行去rRNA轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,共獲得0.94Gb Clean reads,141.2Gb Clean base,平均每個(gè)樣品獲得約78Mb Clean reads、11.15Gb Clean base,平均GC含量約為47.38%。分別將各樣品的Clean reads與擬南芥參考基因組進(jìn)行比對(duì),比對(duì)效率在98.4%-99%之間,平均比對(duì)效率為98.68%。這些測(cè)序結(jié)果表明,轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的質(zhì)量好,數(shù)據(jù)可用于后續(xù)分析。3.以Log_2FC閾值為1,FDR0.05作為差異表達(dá)lncRNA的篩選標(biāo)準(zhǔn),對(duì)四種處理下差異表達(dá)的lncRNA進(jìn)行分析得到,CaCl_2 VS Control、13-24 VS Control、CaCl_2+13-24 VS CaCl_2差異表達(dá)的lncRNA總數(shù)分別為362個(gè)、40個(gè)、66個(gè)。其中上調(diào)表達(dá)lncRNA數(shù)分別為145個(gè)、13個(gè)、20個(gè),下調(diào)表達(dá)lncRNA數(shù)分別為217個(gè)、27個(gè)、46個(gè)。4.對(duì)Control、CaCl_2、CaCl_2+13-24三種處理下差異表達(dá)的lncRNA轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行表達(dá)趨勢(shì)歸類分析,獲得8類表達(dá)模式。其中,第5表達(dá)模式中有115個(gè)lncRNA,該表達(dá)模式表示lncRNA被高鈣脅迫誘導(dǎo)上調(diào),但在高鈣+解淀粉芽孢桿菌13-24處理下,其表達(dá)水平回復(fù)到對(duì)照水平。本研究推測(cè),這115個(gè)lncRNA可能對(duì)擬南芥響應(yīng)高鈣脅迫、解淀粉芽孢桿菌緩解高鈣脅迫對(duì)擬南芥的傷害具有重要的作用。5.使用基因組位置分析、加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析及GO富集分析等方法預(yù)測(cè)解淀粉芽孢桿菌調(diào)控及高鈣響應(yīng)lncRNA可能具有的功能。預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一些可能受到lncRNA調(diào)控的基因,如赤霉素響應(yīng)基因(Gibberellin-regulated family protein)、茉莉酸響應(yīng)基因(Jasmonate-zim-domain protein 3)、蛋白激酶基因(Protein kinase superfamily protein)等,這些基因分別參與到了氧化還原、過(guò)氧化氫代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、植物激素調(diào)節(jié)、蛋白質(zhì)磷酸化等生物學(xué)過(guò)程中。本研究推測(cè)解淀粉芽孢桿菌調(diào)控及高鈣響應(yīng)lncRNA可能是通過(guò)以上這些途徑發(fā)揮功能并起調(diào)控作用,提高了擬南芥對(duì)高鈣脅迫的抗性,進(jìn)而影響了擬南芥在高鈣脅迫下生理表型的變化。
【學(xué)位授予單位】：貴州師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q945.78
【圖文】：

lncRNA分類（Wang＆Chekanova，2017）

也能與幾種染色質(zhì)重塑蛋白引導(dǎo)植物細(xì)胞內(nèi)染色質(zhì)發(fā)生變化（圖1-2C）。在植物 lncRNA 的研究中，能調(diào)節(jié)染色質(zhì)修飾的 lncRNA 已經(jīng)在擬南芥的 FLC 基因上得到證實(shí)。在春化途徑中，在募集復(fù)合物 PRC2 到 FLC 的過(guò)程里，F(xiàn)LC 基因座染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，使得 FLC 的表達(dá)受到了抑制（Zhu＆Wang，2012）。1.2.4.4 作為誘餌分子發(fā)揮作用作為誘餌分子的 lncRNA 通常以招募其他類型的 RNA 結(jié)合蛋白（RBP）的形式來(lái)調(diào)控目標(biāo)基因的表達(dá)（圖 1-2D）。而 RBP 一般都是一些染色質(zhì)修飾物、轉(zhuǎn)錄因子以及調(diào)控因子等（Wang＆Chekanova，2017）。一般來(lái)說(shuō)，作為誘餌分子的 lncRNA 可以誘捕 miRNA

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 杜麗華;張維瑞;袁王俊;;解淀粉芽孢桿菌次生代謝產(chǎn)物的研究進(jìn)展[J];科技資訊;2018年06期

2 張雪;談詩(shī)謠;錢(qián)斯日古楞;王紅英;;一株解淀粉芽孢桿菌的特性及抑菌活性研究[J];中國(guó)畜牧獸醫(yī);2018年05期

3 楊敏馨;;解淀粉芽孢桿菌在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];飼料廣角;2018年06期

4 楊柳;袁文;劉迎;;抗嗜水氣單胞菌解淀粉芽孢桿菌的抗菌機(jī)理研究及其微膠囊制劑的安全性評(píng)價(jià)[J];食品界;2017年06期

5 歐陽(yáng)靜;;中國(guó)首次給解淀粉芽孢桿菌頒發(fā)“執(zhí)照”[J];農(nóng)藥市場(chǎng)信息;2013年19期

6 ;激素和活性多肽[J];生物技術(shù)通報(bào);1988年09期

7 陳楠楠;秦平偉;尹s

本文編號(hào)：2729215