基于转录组测序分析玉米高温胁迫响应的遗传调控网络

来源 :安徽农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiuyu19900318
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
玉米是我国以及世界上重要的粮饲兼用作物,但其产量和品质经常遭受到各种非生物胁迫的影响,特别是近年来频繁发生的极端高温给玉米的农业生产造成了极大的影响,已成为导致玉米产量和品质降低的主要逆境因子之一。近年来的研究发现,lncRNA和miRNA等非编码RNA分子在非生物胁迫响应过程中具有重要的作用,但是对于非编码RNA分子在高温胁迫应答过程中的分子调控机制尤其对于其遗传调控网络仍不清楚。本研究以玉米自交系CM1为材料,基于高通量测序技术对高温胁迫响应的lncRNA和miRNA进行筛选并鉴定其调控的关键靶基因。在此基础上,构建玉米耐热的遗传调控网络,从而为揭示玉米耐热的分子调控机制奠定重要的基础,取得的主要研究结果如下:1.以玉米自交系CM1为材料,通过高通量测序和筛选,共鉴定出53249个lncRNA,包括259个已知的lncRNA和52990个新lncRNA,其中95.56%为lincRNA 类型、1.97%为 antisenselncRNA 类型以及 2.47%的 introniclncRNA。2.对lncRNA和mRNA的表达以及结构特点进行了比较,发现鉴定的lncRNA表达量总体显著低于mRNA,在外显子数量和转录本长度上也有较大差异。通过差异表达分析,共鉴定了 993个差异表达的lncRNA(其中570个上调,423个表达下调)以及13160个差异表达mRNA转录本(其中8950个表达上调,4210个表达下调)。3.对差异表达的lncRNA分别进行了顺式和反式调控靶基因的鉴定,最后共分别获得956个顺式和8927个反式差异表达的靶基因,对顺式和反式共有的953个差异表达靶基因进行了 GO和KEGG富集分析,发现了一些可能与热胁迫应答有关的生物学通路。4.通过sRNA测序共鉴定了 340个miRNA,其中215个为已知的miRNA属于40个家族,长度为21nt的序列最为丰富。同时,鉴定了 125个新miRNA。5.鉴定了 35个差异表达的miRNA,其中21个表达上调,14个表达为下调。差异表达miRNA中,已知miRNA的表达量总体高于新miRNA成员。6.降解组测序共鉴定到115个miRNA的174个靶基因,转录因子家族为主要的类型,差异表达miRNA中共有17个成员鉴定到靶基因。7.基于lncRNA和miRNA的相互调控关系以及关键靶基因的富集结果,构建了玉米自交系CM1耐热的遗传调控网络,为进一步揭示玉米耐热的分子调控机制奠定了重要基础,同时为耐高温玉米新种质的创建提供了新思路。
其他文献
锌(Ⅱ)螯合肽是Zn2+离子的配位体,可以做为新型微量元素补充剂的载体,也是当前关注的研究热点之一。然而对于锌(Ⅱ)螯合肽的构效关系尚不清晰,为此,本课题通过定量构效关系方法(Quantitative Structure-Activity Relationship,QSAR)来探究锌(Ⅱ)螯合肽的结构与活性之间的关系。本文根据前期从菜籽蛋白水解物中分离纯化得到一条高活性锌(Ⅱ)螯合肽ASH,进行序
本文共分两个部分。第一部分研究集值型映射的Caristi型不动点定理,第二部分讨论滞后型泛函微分方程正周期解的存在性。 不动点理论一直倍受数学工作者(特别是应用数学工作者)和工程技术人员的关注。近年来,许多数学工作者致力于研究并试图发现各种不同形式不动点定理间的内在联系,而且都做出了相当优秀的结果,其中以Caristi于1976年发现的不动点定理最为引人注目。本文的第一部分是在他们的工作基础
玉米(Zeamay L.)是世界三大粮食作物之一,在中国的播种面积较大,是我国近年来发展最快的主要粮食作物。N6-methyladenosine(6mA)是真核生物和原核生物中发现的最丰富的DNA修饰之一,与植物中的基因表达有关。6mA的潜在功能包括转录激活和沉默、跨代染色质调节和应激反应。相比于在玉米中被大量研究的5-methylcytosine(5mC),6mA在玉米中的研究并不多。在模式植物
学位
水杨酸(Salicylic acid,SA)是重要的植物激素,与抗病防御密切相关。异分支酸合成酶(Isochorismate synthase,ICS)是植物水杨酸合成途径的重要基因,包括ICS1和ICS2。其中ICS1起到主要的作用,负责将分支酸转化为异分支酸。ICS1基因在猕猴桃中的功能还未报道过,也没有验证过。通过对猕猴桃转录组数据的分析,在猕猴桃溃疡病侵染的叶片中,ICS1基因上调表达,在
学位
本文分两个部分,第一部分研究两类微分差分系统的稳定性开关,第二部分讨论中立型泛函微分方程正周期解的存在性。 稳定性开关是泛函微分方程稳定性理论中的一个重要分支,无论是理论本身还是它的应用都有广泛的前景,本文的第一部分(第2章、第3章)分别讨论两类二阶滞后型微分差分系统的稳定性开关,通过分析特征方程的特征根,我们给出了存在稳定性开关现象的实用而又易于验证的代数判据,并利用计算机模拟验算了一个具
多肽组学是一个新兴领域,是对生物样品中所有的肽进行全面定性和定量分析的科学,利用多肽组学方法发现生物体中的活性肽以及分析它们的功能具有重要的意义。玉米在生长过程中一直受到各种胁迫,玉米纹枯病是导致玉米严重减产的病害之一。为了研究植物感染纹枯病时自身多肽发生的变化,我们以长至六叶时期的玉米苗为研究材料,以立枯丝核杆菌R.solani进行侵染,在进行一系列生理生化指标的测定后,采用定量多肽组学方法,鉴
学位
文章基于移动医疗的发展背景对该行业进行概述,针对行业中的领先企业M公司进行介绍,并运用SWOT分析法对企业竞争力进行分析。在资产评估工作方面,文章从资产评估三大方法在移动医疗企业价值估计的应用角度进行了分析,运用收益法对行业内M公司进行了价值评估。