基于转录组数据的甘蓝型油菜自交不亲和相关基因的挖掘作物遗传育种专业论文.docxVIP

优秀毕业论文 精品参考文献资料 华中农业大学2016 华中农业大学2016届硕士研究生学位(毕业)论文 2．3．1 eDNA文库构建和Solexa／11lumina测序 ．22 2．3．2转录组数据处理 22 2．3．3 DEGs的分析与注释 ．22 3结果与分析 23 3．1转录组的分析及挖掘 ．23 3．1．1‘Westar’的授粉特性 ．．23 3．1．2转录组的数据的处理及比对的结果 24 3．1．3基因的差异表达分析 24 3．1．4差异表达基因的GO注释与富集分析 26 3．1．4．1差异表达基因的GO注释 ．26 3．1．4．2差异表达基因的富集分析 30 3．1．4．3蛋白激酶类基因和泛素化相关基因的鉴定及分析 32 3．1．4．4转录因子的鉴定及分析 33 3．1．4．5柱头优势表达基因的鉴定及分析 35 3．1．4．6 CPRs相关基因的鉴定及分析 37 3．2 qRT-PCR对转录组数据进行验证 ．．40 3．3 CPK34基因功能的初步研究 ．．4l 3．2．1候选基因干涉载体的构建 41 3．2．2转基因植株花粉管萌发的荧光观察实验 42 3．2．3转基因植株结籽情况 44 4讨{仑 。45 4．1亲和／不亲和的反应存在一些共同的生物过程 45 4．2泛素化相关基因可能参与花粉与柱头不亲和反应 ．45 4．3蛋白激酶类基因可能参与花粉与柱头不亲和反应 ．46 4．4转录因子可能在花粉与柱头识别反应中发挥重要作用 ．47 4．5花粉与柱头识别反应和病原体与植物的抗病反应 ．48 4．6 CPK34在花粉与柱头自交不亲和识别反应中的作用 ．．49 4．7总结与展望 ．50 参考文献 52 致谢 ．．61 II 万方数据 基于转录组数据的甘蓝型油菜自交不亲和相关基因的挖掘摘要 基于转录组数据的甘蓝型油菜自交不亲和相关基因的挖掘 摘要 自交不亲和性是植物本身在长期进化的过程中演化出来的一种防止自交退化和 促进异交结籽的遗传机制。本研究利用未授粉‘Westar’柱头(UP)、‘Westar’柱头授 自身花粉后30分钟取样(PC30)、‘Westar’柱头授‘W-3’花粉后30分钟取样(P130)， 通过转录组测序的方法对花粉与柱头的亲和、不亲和反应进行研究，主要结果如下： (1)通过差异表达分析我们获得了3857个P130特有的差异表达基因， 1 15 个PC30特有的差异表达基因，1039个P130和PC30共有的差异表达基因，P130特 有的差异表达基因比PC30特有的差异表达基因数目多说明甘蓝型油菜的不亲和反 应的调控机制比亲和反应更复杂。 (2)细胞壁修饰、蛋白磷酸化、信号转导等过程相关的基因在P130和PC30 共有的差异表达基因中富集值很高，表明亲和反应与不亲和反应存在这些共同的生 物过程。 (3)蛋白激酶类基因在P130和PC30共有的差异表达基因中富集值很高，说明 蛋白激酶在花粉与柱头的识别过程中起着重要作用；泛素化类基因在所有的差异表 达基因富集程度不高，推测泛素化类基因在花粉与柱头的识别反应中不起主要作用。 (4)转录因子在P130特有的差异表达基因和PC30特有的差异表达基因中富集 值都很高，我们认为转录因子在亲和、不亲和反应中都起着重要作用。 (5)我们鉴定了28个甘蓝型油菜的CRPs类基因，认为这些基因可能在花粉 与柱头的识别反应中起作用。 (6)细胞对逆境反应和调控逆境胁迫反应相关的基因在P130特有的差异表达 基因中富集，逆境反应和防御反应相关的基因在柱头优势表达的基因中富集，说明 不亲和反应可能与植物的抗病反应相似。 (7)我们选择CPK(Calcium—dependent protein kinase)家族的CPK34进行生 物学实验，通过干涉的手段下调CPK34在‘Westar’中的表达并通过花粉管萌发实验 研究和结籽情况探究其在花粉与柱头互作反应中的作用，发现CPK34不影响花粉与 柱头的识别反应。 关键词：甘蓝型油菜，自交不亲和，转录组分析，CPK34 万方数据 华中农业大学2016 华中农业大学2016届硕士研究生学位(毕业)论文 Abstract Self-incompatibility is a kind of genetic way of self protection that formed in a long time evolution which Call prevent inbreeding recession and promote outcrossing．We use Brassica napus‘Westar’without pollination(UP)、‘Westar’stigma with‘Westar’pollen (PC30)、‘