基于转录组测序对菊花耐盐性的研究

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mem12345
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
盐胁迫严重影响菊花的生长与生产,因此挖掘响应盐胁迫关键基因显得尤为重要。本研究试验材料选用菊花‘神马’(Chrysanthemum moliflium‘Jinba’),选定合适的处理时间和浓度后,对正常培养和盐胁迫下的菊花根系进行转录组测序,筛选重要通路及相关差异表达基因,利用qRT-PCR验证候选基因的表达,同时,测定盐胁迫前后菊花根系的离子含量,渗透调节物质含量,抗氧化酶活性等生理指标的变化。主要研究结论如下:1、分别用100、200、300 mM NaCl处理0、3、6、12、24、36、48 h后,测定菊花叶片电导率、丙二醛含量、叶绿素含量和根系活力的变化。结果表明,在100 mM盐处理下,各项指标的变化与对照组相差不大;在300 mM盐处理下,各项指标均表现显著上升或下降的趋势;而在200 mM盐处理下,尤其处理24 h变化显著,我们推测菊花利用体内的调节机制适应胁迫环境,由此确定了24 h和200 mM为转录组测序的合适值。2、利用Illumina Hiseq测序平台对菊花根系进行转录组测序,创建了6个cDNA文库(CK1、CK2、CK3、SS1、SS2、SS3)。共获得大约68.30 Gb有效序列,经从头组装得到70,764个unigenes,并与公共数据库TrEMBL、NR、Pfam、KOG、GO和KEGG比对得到基因注释,几乎涵盖了所有的功能和代谢通路。以|log2(fold change)|>1且P值≤0.05为筛选标准,鉴定出2117个差异表达基因,包括1347个上调基因和770个下调基因,有大量差异表达基因富集到调控细胞内各种生理生化过程中,为研究菊花根系的耐盐调控机制提供了丰富的数据。3、根据基因功能注释、富集结果以及前人研究,筛选了与信号转导、植物激素、离子转运、渗透调节、抗氧化调节、重要功能蛋白相关的差异表达基因,以及转录因子,并从中选取20个差异倍数较大的基因作为候选基因,利用qRT-PCR测定其在盐胁迫后0、3、6、12、24、36、48 h的表达模式。不同DEGs的表达模式有差异,暗示这些基因可能通过不同的调控途径参与菊花根系胁迫响应,也验证了测序结果的可靠性。4、离子含量测定表明:Ca2+含量呈现先升高后下降的趋势;胁迫初期Na+外流含量降低,K+内流显著增大,含量升高,而随着胁迫时间的增长两者又受到抑制。5、渗透调节物质含量测定表明:盐胁迫下菊花根系各渗透调节物质积累进程不同,脯氨酸含量呈现先升高后下降的趋势,可溶性糖含量始终处于增加状态,积累较多。6、抗氧化物酶活性测定表明:POD活性呈现先升高后下降的趋势;SOD活性始终受到抑制;CAT活性在初期受到抑制,而后又被激活。综上所述,本研究基于转录组测序筛选菊花根系响应盐胁迫的耐盐基因,并鉴定候选基因,比较其表达模式差异,将基因表达与生理数据结合起来,阐述菊花耐盐机理。
其他文献
劳动创造物质和精神财富,进而创造幸福美好生活的本质,应当作为一种积极的生命实践观念和能力在新生代中传递和体践。劳动教育就是一种有目的、有计划地组织学生参与各类劳动
玉米新品种晋糯8号是山西省农科院玉米研究所翟广谦、陈永欣等于2004年以自选系N9603为母本,自选系hN3为父本杂交组配而成的中早熟黑糯玉米杂交种。经2005—2007年的品比试验
依据2006-2011年中国科学技术信息研究所和万方数据股份有限公司联合发布的“中国期刊引证报告”数据以及万方数据库期刊统计与评价数据,从期刊来源指标、被引指标及高被引指
高校实验室存放着许多精密的科研仪器和一些易燃、易爆的实验物品,而且实验室使用频繁,容易造成突发性事故的发生,在严重威胁到科研人员人身安全的同时,也给学校带来巨大的财产损失。因此,如何保证实验器材安全可靠,保证危险物品安全存放,尽可能消除对人身和财产的安全隐患,已经成为社会关注的问题。在此背景下,本文设计了智能实验室监控系统,该系统通过ZigBee无线通信技术,实现实验室环境的全覆盖。通过使用温湿度
随着电力信息化系统的快速发展,电力的相关设备特别是通信资源也越来越多,电力通信资源的分布广,结构复杂,给资源管理带来了极大的挑战。一个科学实用的通信资源管理平台能够