南蛇藤假種皮發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組測序及分析
發(fā)布時間：2020-12-10 19:26
假種皮是一種具有重要生物學(xué)和生態(tài)學(xué)功能的種子附屬物,普遍存在于衛(wèi)矛科植物中。南蛇藤是衛(wèi)矛科南蛇藤屬多年生木質(zhì)藤本,其果實成熟開裂露出紅色的假種皮結(jié)構(gòu),在園林上有較高的觀賞價值,但其假種皮發(fā)育調(diào)控的分子機理尚未有過報道。為此,本文以南蛇藤雌性植株為研究對象,以盛花期、落花期的雌花和幼果期的果實為實驗材料,采用新一代高通量RNA-seq測序技術(shù),開展對其假種皮3個不同發(fā)育階段的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析與研究,探究與假種皮發(fā)育相關(guān)的差異基因表達情況以及假種皮形成過程中控制萜類合成的基因表達情況,并且利用生物信息學(xué)方法對MADS-box轉(zhuǎn)錄因子家族基因進行了分析,最后還分析了南蛇藤轉(zhuǎn)錄組SSR及SNP位點特征。具體研究結(jié)果如下:1、分別構(gòu)建三個cDNA文庫進行轉(zhuǎn)錄組測序,原始數(shù)據(jù)經(jīng)過濾后分別獲得5.2G、5.35G和5.56G clean reads,共計87,600個unigene,平均長度為453 bp。三個不同發(fā)育時期差異基因的GO和KEGG功能富集顯示:13個候選基因在假種皮發(fā)育過程中顯著上調(diào)表達,9個基因顯著下調(diào)表達;確定了 245個差異基因與細胞間通訊相關(guān),WRKY40基因與假種皮發(fā)育密切相關(guān)...
【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)】：69 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１－１技術(shù)路線圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??
?２南蛇藤假種皮發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組測序２南蛇藤假種皮發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組測序??２．１實驗材料??２．１．１植物材料??實驗材料來源于北京中科院植物研宄所的南蛇藤雌性植株。根據(jù)前期對南蛇藤到果實發(fā)育過程的形態(tài)解剖和假種皮形態(tài)發(fā)生的特征觀察，分別子２０１５年５月丨Ｉ、５月８日、５月２１日采集同一植株的南蛇藤盛花期（花瓣完全展幵但花藥開裂，尚未傳粉，假種皮發(fā)育起始期）、落花期（傳粉后花瓣凋零，假種皮發(fā)育期）和幼果期（假種皮形態(tài)建成期）材料，經(jīng)液氮迅速冷凍后放入－８０°Ｃ冰箱低溫保存?zhèn)溆谩??
２．３．１南蛇藤假種皮發(fā)育特征及測序樣本的選擇??組織發(fā)生學(xué)研宄顯示，南蛇藤胚珠為倒生胚珠，有兩層珠被，珠孔由內(nèi)珠孔和??外珠孔組成（圖２－２）。在盛花期，外珠孔端珠被外層的細胞進行分裂，形成半圓形??突起的假種皮原基（圖２－２?Ａ－Ｂ），進而向上形成－個大的環(huán)狀凸起包圍珠孔（閣２－２?Ｃ）；??在落花期，假種皮向下、向卜．分別沿珠柄和跖珠生長，由長條形變?yōu)槟べ|(zhì)的耳垂形（圖??２－２?Ｄ－Ｉ），由僅著生在種子基部到包被胚珠的２／３；在幼果期，耳垂形假種皮持續(xù)向??著合點生長，最終完全包裹胚珠（閣２－２．丨－Ｋ）。由此可見，南蛇藤假種皮在盛花期起??始發(fā)育，隨著雌花的發(fā)育，假種皮也逐漸生長，在落花期，假種皮包被臍珠２／３部分，??在幼果期，假種皮形態(tài)建成。在此基礎(chǔ)上，本研究選取發(fā)育背景相同的南蛇藤盛花期、??落花期和幼果期三個發(fā)育時期的材料，分別進行轉(zhuǎn)斌組測序，分析探ｉ、Ｊ？與假種皮發(fā)育??過程相關(guān)的分子調(diào)控機制。??ｍｍｍ??＿＿??亀??圖２－２南蛇藤假種皮的形態(tài)發(fā)生過程??ｅｎ：內(nèi)珠孔；ｅｘ：外珠孔：ａｐ：假種皮原基；ｃｐ：圓形突起物；ａ：假種皮。??Ｆｉｇ．?２－２?Ａｒｉｌ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?Ｃ．?ｏｒｂｉｃｕｌａ／ｕｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｒｅｅ?ｓｔａｇｅｓ??ｅｎ：?ｅｎｄｏｓｔｏｍｅ；?ｅｘ：?ｅｘｏｓｔｏｍｅ；?ａｐ：?ａｒｉｌ?ｐｒｉｍｏｒｄｉｕｍ；?ｃｐ；?ｃｉｒｃｕｌａｒ?ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ；?ａ：?ａｒｉｌ．?Ｂａｒ：?Ａ
【參考文獻】：
期刊論文
[1]玉蘭與望春玉蘭肉質(zhì)外種皮化學(xué)成分的比較研究[J]. 趙武,趙良成. 生物學(xué)雜志. 2015(04)
[2]基于紅掌轉(zhuǎn)錄組序列的SSR標(biāo)記分析與開發(fā)[J]. 郁永明,田丹青,潘曉韻,金亮,葛亞英. 分子植物育種. 2015(06)
[3]碧桃花瓣轉(zhuǎn)錄組微衛(wèi)星特征分析[J]. 馬秋月,廖卓毅,張得芳,戴曉港,陳贏男,李淑嫻. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
[4]植物生長素原初響應(yīng)基因Aux/IAA研究進展[J]. 司馬曉嬌,鄭炳松. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[5]刺梨轉(zhuǎn)錄組SSR信息分析及其分子標(biāo)記開發(fā)[J]. 鄢秀芹,魯敏,安華明. 園藝學(xué)報. 2015(02)
[6]香榧假種皮醇提物抑制植物病原菌活性及乳油制備初步研究[J]. 劉冰冰,李穎,樊佳祺,王國夫,孫小紅. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(02)
[7]南蛇藤雌性性別相關(guān)的RAPD和SCAR標(biāo)記[J]. 魏麗娟,張娟,劉林德,王蕾,趙同欣. 植物研究. 2014(05)
[8]不同方法提取香榧假種皮提取物成分的GC-MS分析[J]. 于勇杰,張晶,戴智慧,吳帆,倪穗,鄔玉芬,桑衛(wèi)國. 核農(nóng)學(xué)報. 2014(08)
[9]辣椒轉(zhuǎn)錄組SNP挖掘及多態(tài)性分析[J]. 劉峰,謝玲玲,弭寶彬,歐陽嫻,茆振川,鄒學(xué)校,謝丙炎. 園藝學(xué)報. 2014(02)
[10]植物萜類次生代謝及其調(diào)控[J]. 王凌健,方欣,楊長青,李建戌,陳曉亞. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2013(12)
博士論文
[1]小麥籽粒發(fā)育形態(tài)建成時期轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究[D]. 李懷珠.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[2]中國南蛇藤屬（衛(wèi)矛科）的分類修訂[D]. 沐先運.北京林業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]衛(wèi)矛科4屬植物假種皮和種皮發(fā)生發(fā)育研究[D]. 趙蕓玉.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[2]轉(zhuǎn)錄組測序深度對表達基因檢測影響的初步研究[D]. 賓浪漫.湘潭大學(xué) 2015
[3]七種植物假種皮與肉質(zhì)種皮化學(xué)成分與功能研究[D]. 趙武.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[4]南蛇藤性別相關(guān)分子機制的研究[D]. 魏麗娟.魯東大學(xué) 2014
[5]南蛇藤繁殖生態(tài)學(xué)特性研究[D]. 趙同欣.魯東大學(xué) 2014
[6]基于RNA-Seq的陽春砂果實發(fā)育過程中糖和萜類代謝的研究[D]. 于安民.廣州中醫(yī)藥大學(xué) 2014
[7]南蛇藤（Celastrus orbiculatus Thunb.）胚胎學(xué)研究[D]. 胡鐵鋒.東北林業(yè)大學(xué) 2009
本文編號：2909247
【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)】：69 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１－１技術(shù)路線圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??
?２南蛇藤假種皮發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組測序２南蛇藤假種皮發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組測序??２．１實驗材料??２．１．１植物材料??實驗材料來源于北京中科院植物研宄所的南蛇藤雌性植株。根據(jù)前期對南蛇藤到果實發(fā)育過程的形態(tài)解剖和假種皮形態(tài)發(fā)生的特征觀察，分別子２０１５年５月丨Ｉ、５月８日、５月２１日采集同一植株的南蛇藤盛花期（花瓣完全展幵但花藥開裂，尚未傳粉，假種皮發(fā)育起始期）、落花期（傳粉后花瓣凋零，假種皮發(fā)育期）和幼果期（假種皮形態(tài)建成期）材料，經(jīng)液氮迅速冷凍后放入－８０°Ｃ冰箱低溫保存?zhèn)溆谩??
２．３．１南蛇藤假種皮發(fā)育特征及測序樣本的選擇??組織發(fā)生學(xué)研宄顯示，南蛇藤胚珠為倒生胚珠，有兩層珠被，珠孔由內(nèi)珠孔和??外珠孔組成（圖２－２）。在盛花期，外珠孔端珠被外層的細胞進行分裂，形成半圓形??突起的假種皮原基（圖２－２?Ａ－Ｂ），進而向上形成－個大的環(huán)狀凸起包圍珠孔（閣２－２?Ｃ）；??在落花期，假種皮向下、向卜．分別沿珠柄和跖珠生長，由長條形變?yōu)槟べ|(zhì)的耳垂形（圖??２－２?Ｄ－Ｉ），由僅著生在種子基部到包被胚珠的２／３；在幼果期，耳垂形假種皮持續(xù)向??著合點生長，最終完全包裹胚珠（閣２－２．丨－Ｋ）。由此可見，南蛇藤假種皮在盛花期起??始發(fā)育，隨著雌花的發(fā)育，假種皮也逐漸生長，在落花期，假種皮包被臍珠２／３部分，??在幼果期，假種皮形態(tài)建成。在此基礎(chǔ)上，本研究選取發(fā)育背景相同的南蛇藤盛花期、??落花期和幼果期三個發(fā)育時期的材料，分別進行轉(zhuǎn)斌組測序，分析探ｉ、Ｊ？與假種皮發(fā)育??過程相關(guān)的分子調(diào)控機制。??ｍｍｍ??＿＿??亀??圖２－２南蛇藤假種皮的形態(tài)發(fā)生過程??ｅｎ：內(nèi)珠孔；ｅｘ：外珠孔：ａｐ：假種皮原基；ｃｐ：圓形突起物；ａ：假種皮。??Ｆｉｇ．?２－２?Ａｒｉｌ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?Ｃ．?ｏｒｂｉｃｕｌａ／ｕｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｒｅｅ?ｓｔａｇｅｓ??ｅｎ：?ｅｎｄｏｓｔｏｍｅ；?ｅｘ：?ｅｘｏｓｔｏｍｅ；?ａｐ：?ａｒｉｌ?ｐｒｉｍｏｒｄｉｕｍ；?ｃｐ；?ｃｉｒｃｕｌａｒ?ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ；?ａ：?ａｒｉｌ．?Ｂａｒ：?Ａ
【參考文獻】：
期刊論文
[1]玉蘭與望春玉蘭肉質(zhì)外種皮化學(xué)成分的比較研究[J]. 趙武,趙良成. 生物學(xué)雜志. 2015(04)
[2]基于紅掌轉(zhuǎn)錄組序列的SSR標(biāo)記分析與開發(fā)[J]. 郁永明,田丹青,潘曉韻,金亮,葛亞英. 分子植物育種. 2015(06)
[3]碧桃花瓣轉(zhuǎn)錄組微衛(wèi)星特征分析[J]. 馬秋月,廖卓毅,張得芳,戴曉港,陳贏男,李淑嫻. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
[4]植物生長素原初響應(yīng)基因Aux/IAA研究進展[J]. 司馬曉嬌,鄭炳松. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[5]刺梨轉(zhuǎn)錄組SSR信息分析及其分子標(biāo)記開發(fā)[J]. 鄢秀芹,魯敏,安華明. 園藝學(xué)報. 2015(02)
[6]香榧假種皮醇提物抑制植物病原菌活性及乳油制備初步研究[J]. 劉冰冰,李穎,樊佳祺,王國夫,孫小紅. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(02)
[7]南蛇藤雌性性別相關(guān)的RAPD和SCAR標(biāo)記[J]. 魏麗娟,張娟,劉林德,王蕾,趙同欣. 植物研究. 2014(05)
[8]不同方法提取香榧假種皮提取物成分的GC-MS分析[J]. 于勇杰,張晶,戴智慧,吳帆,倪穗,鄔玉芬,桑衛(wèi)國. 核農(nóng)學(xué)報. 2014(08)
[9]辣椒轉(zhuǎn)錄組SNP挖掘及多態(tài)性分析[J]. 劉峰,謝玲玲,弭寶彬,歐陽嫻,茆振川,鄒學(xué)校,謝丙炎. 園藝學(xué)報. 2014(02)
[10]植物萜類次生代謝及其調(diào)控[J]. 王凌健,方欣,楊長青,李建戌,陳曉亞. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2013(12)
博士論文
[1]小麥籽粒發(fā)育形態(tài)建成時期轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究[D]. 李懷珠.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[2]中國南蛇藤屬（衛(wèi)矛科）的分類修訂[D]. 沐先運.北京林業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]衛(wèi)矛科4屬植物假種皮和種皮發(fā)生發(fā)育研究[D]. 趙蕓玉.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[2]轉(zhuǎn)錄組測序深度對表達基因檢測影響的初步研究[D]. 賓浪漫.湘潭大學(xué) 2015
[3]七種植物假種皮與肉質(zhì)種皮化學(xué)成分與功能研究[D]. 趙武.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[4]南蛇藤性別相關(guān)分子機制的研究[D]. 魏麗娟.魯東大學(xué) 2014
[5]南蛇藤繁殖生態(tài)學(xué)特性研究[D]. 趙同欣.魯東大學(xué) 2014
[6]基于RNA-Seq的陽春砂果實發(fā)育過程中糖和萜類代謝的研究[D]. 于安民.廣州中醫(yī)藥大學(xué) 2014
[7]南蛇藤（Celastrus orbiculatus Thunb.）胚胎學(xué)研究[D]. 胡鐵鋒.東北林業(yè)大學(xué) 2009
本文編號：2909247
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