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《北京林业大学》 2011年
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根蘖型苜蓿(Medicago varia)差异表达基因分析及根蘖性状发生分子机制研究

王晓娜  
【摘要】:苜蓿是世界上栽培和利用价值最高的豆科牧草,苜蓿的根蘖性状对提高苜蓿的抗性及培育优良品种具有重要意义。 本文以根蘖型苜蓿新品系“BL-101”为供试材料,构建根蘖性状部位与非根蘖性状部位RNA-seq转录组文库,采用最新的高通量测序方法对根蘖型苜蓿转录组进行解析,并结合cDNA-SRAP技术通过赤霉素诱导对差异表达基因进行分析,旨在探究苜蓿根蘖性状发生的分子机制,找出根蘖性状发生的相关基因,为挖掘优异基因资源奠定基础,研究结果如下: 1.提取根蘖型苜蓿的根蘖与非根蘖根部组织RNA,进行RNA-seq转录组文库的构建,通过高通量测序解析得到,根蘖与非根蘖差异表达基因15978条,差异表达倍数最高的基因为赤霉素相关蛋白,确定根蘖性状与赤霉素诱导相关。按照FDR差异表达上调基因数目为997,按照标准分类表达下调基因数目为960。进行Gene Ontology功能显著性富集分析,按分子功能分为237类,按所出细胞位置分为114类,按照参与生物过程分为584类。 2.发现5个基因参与根系发生的生物学过程,其中表达上调的基因为2个,通过生物信息学分析确定这两个基因分别为AP2/EREBP基因家族转录因子和铁转运蛋白受体,共同调控苜蓿根蘖性状的表达。 3.利用cDNA-SRAP技术选用15对引物进行扩增得到134条条带,差异条带76条,从中选择42条重复性好稳定的差异条带进行回收测序。利用生物信息学,对基因序列进行比对分析,将得到的42个序列进行功能分类,其中,9条为未知基因,26条为已知功能基因,主要为锌指蛋白、硫氧还原蛋白肌红蛋白转录因子、AP2复合体亚族β-1、糖类乳化转移酶等。 4.确定根蘖性状发生受赤霉素诱导,通过信号转导使得RAV转录因子得到表达,蛋白激酶和水解酶参与根系代谢过程,乙酰CoA和丙酮酸脱氢酶参与根系呼吸作用,促使根蘖节的发生。高尔基体内膜分泌信号物质,同时质膜上离子交换蛋白调控外界物质交换,WRKY转录因子和泛素连接酶促使根蘖组织形成。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S541.9

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 石文芳;基于RNA-seq测序的梅花转录组分析[D];北京林业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【同被引文献】
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10 李威;陆地棉花芽分化诱导阶段茎尖的表达谱分析[D];华中农业大学;2011年
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘君;乙烯对麦冬光合作用的影响及相关基因的克隆[D];北京林业大学;2008年
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10 夏颖伟;昆虫病原线虫发育相关基因的鉴定以及spi-583基因的克隆与表达[D];河北农业大学;2006年
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