苧麻不定芽器官發(fā)生轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究及相關(guān)基因鑒定.pdf

1、不定芽器官發(fā)生是組織培養(yǎng)獲得再生植株的重要途徑之一，目前在植物生物技術(shù)和基礎(chǔ)研究中得到廣泛應(yīng)用。擬南芥中已初步建立起不定芽器官發(fā)生基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，而苧麻（Boehmeria nivea L.）中尚無相關(guān)報道。前人研究及預(yù)實驗發(fā)現(xiàn)“華苧5號”和“大竹黃白麻”不定芽器官發(fā)生頻率差異明顯，因此本研究以不定芽器官發(fā)生頻率較高的“華苧5號”為材料，取其不同發(fā)育時期RNA樣品進行轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究。選取生長素相關(guān)基因和細胞分裂素相關(guān)基因，以不定芽器官發(fā)生頻

2、率較低的“大竹黃白麻”與“華苧5號”為材料進行了實時定量PCR驗證。大量文獻表明生長素信號通路相關(guān)基因在不定芽器官發(fā)生中起重要作用，而該類基因在苧麻中少有報道，因此本研究還根據(jù)轉(zhuǎn)錄組測序信息檢索、鑒定生長素信號通路相關(guān)基因，并對所獲得基因進行遺傳進化分析和時空表達分析。主要研究結(jié)果如下:
　　1.苧麻不定芽器官發(fā)生轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究
　　本研究對混合樣品測序構(gòu)建參考數(shù)據(jù)庫并對10個樣品單獨測序進行數(shù)字基因表達譜分析。轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫共

3、獲得約10G數(shù)據(jù)，數(shù)字基因表達譜數(shù)據(jù)庫獲得數(shù)據(jù)約為1.3-1.9G。無參轉(zhuǎn)錄組拼接共獲得43222條基因，其中5760條基因在苧麻不定芽器官發(fā)生過程中差異表達。根據(jù)KEGG數(shù)據(jù)庫注釋結(jié)果，選取16條生長素相關(guān)基因和11條細胞分裂素相關(guān)基因，分別在不定芽器官發(fā)生能力差異顯著的兩個苧麻品種“華苧5號”和“大竹黃白麻”中進行了實時定量PCR驗證，結(jié)果表明:37條基因中僅8條基因在不同品種中表達模式相關(guān)性高于0.8，即不同苧麻品種中存在差異調(diào)控

4、模式。
　　2.苧麻生長素信號通路相關(guān)基因鑒定
　　本研究選取擬南芥和桑樹相關(guān)基因作為檢索序列，對已發(fā)表的苧麻轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫進行檢索并將所得序列進行編碼序列分析。最終共獲得16條Aux/IAA基因、14條ARF基因、16條LBD基因、71條SAUR基因、4條AUX/LAX基因和6條PIN基因。遺傳進化分析表明苧麻中存物種特異性的SAUR基因家族擴張。時空表達分析表明上述基因均在苧麻組織中存在表達，其中6條ARF、12條SAUR