【摘 要】
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由植原体引起的泡桐丛枝病严重制约了泡桐产业的发展。R2R3-MYB转录因子在植物分枝发育有着重要作用。实验室前期研究结果表明,R2R3-MYB亚族在泡桐中共有139个成员,并且对其家族成员进化关系分析得出,Pf RAX2(Pf R2R3-MYB16)与拟南芥中调控分枝的基因At2g36890(At RAX2)进化关系最近,推测它们具有相似的功能。本研究以毛果杨为试验材料,采用农杆菌介导法对Pf R
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由植原体引起的泡桐丛枝病严重制约了泡桐产业的发展。R2R3-MYB转录因子在植物分枝发育有着重要作用。实验室前期研究结果表明,R2R3-MYB亚族在泡桐中共有139个成员,并且对其家族成员进化关系分析得出,Pf RAX2(Pf R2R3-MYB16)与拟南芥中调控分枝的基因At2g36890(At RAX2)进化关系最近,推测它们具有相似的功能。本研究以毛果杨为试验材料,采用农杆菌介导法对Pf RAX2基因转化毛果杨进行过表达研究,然后对Pf RAX2转基因和野生型植株进行转录组和small RNA测序分析,揭示Pf RAX2基因对毛果杨植株形态变化的影响。主要结果归纳如下:1.获得了Pf RAX2基因转毛果杨的阳性植株。经过植株形态分析其分枝明显增多,PCR和q RT-PCR验证说明Pf RAX2基因整合到了毛果杨染色体上,并成功转录成了m RNA。2.构建了Pf RAX2基因转毛果杨转录组表达谱。每个样品平均产出6.74G数据,以WT为对照,共得到1913个差异基因,其中,上调基因有1032个,下调基因881个;差异基因主要富集在类黄酮生物合成,MAPK信号通路-植物,植物激素信号转导和植物病原互作等代谢通路。转录因子预测分析发现这些差异表达基因主要包括MYB、ERF、b HLH、NAC、C2H2、WRKY和b ZIP。3.构建了Pf RAX2基因转毛果杨mi RNA表达谱。每个样品平均产出33.24M Raw Tag,6个样品共检测到360个mi RNA。以WT为对照组,对转基因植株差异表达的mi RNA进行分析,共得到40个显著差异的mi RNA;KEGG分析显示其靶基因主要富集在碳代谢,内质网中的蛋白质加工,过氧物酶体和脂肪酸代谢等代谢通路。4.构建Pf RAX2基因转毛果杨差异m RNA与mi RNA的调控关系。通过对差异转录本和mi RNA的关联分析,共筛选到与Pf RAX2基因相关的差异表达mi RNA为40个,关联得到靶基因203个,发现了一个mi RNA可以调控多个m RNA以及一个m RNA也可受多个mi RNA调控的现象。筛选出响应Pf RAX2基因表达,与植物形态发育密切相关的基因NAC2(LOC18095543)、NAC2-l(LOC112323826)、SPL1(LOC18095562)、SPL3(LOC7456784)和SPL9(LOC7468942),KEGG分析显示其主要富集在植物激素信号转导、嘌呤代谢、光合作用和硫代谢等代谢通路。
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