论文部分内容阅读
桑树是一种种质资源丰富、倍性复杂多变的木本植物,具有重要经济价值和生态价值,桑属植物的C值等基础科学数据仍然有所缺乏,而多倍体育种作为提高桑树利用价值的重要途径,研究多倍化后桑树基因表达变化有重要意义。本试验中,首先对桑树倍性、核DNA含量的流式细胞术测定方法进行了优化,对部分桑树种质资源进行了染色体倍性和核DNA含量测定。同时利用转录组测序技术(RNA-seq),基于测序样品细胞数和外源内标RNAs表达水平,初步以基因在每个细胞中的表达水平比较分析桑树同源多倍体与二倍体基因表达差异。本试验的主要内容和结论如下:1.桑树染色体倍性、核DNA含量测定的流式细胞术方法优化优化得到的最佳方法为:采集0.2 g幼叶置于预冷的平面玻璃上,加入MgSO4解离液,用双面刀片快速切碎,转移至培养皿中静置35 min,用300目细胞筛网过滤至1.5 mL离心管中,得到500μL单细胞核悬浮液,加入碘化丙啶(PI)溶液和RNase A溶液,4℃、避光染色30 min,用300目细胞筛网过滤后上机检测。初步建立的适合桑树测定的流式细胞术应用方法效果最佳,具有细胞碎片少、主峰清晰、杂峰少等优点。2.桑树核DNA含量测定以秦豆8号为内参植物,利用优化得到的流式细胞术方法,测定了包含不同种、不同倍性的22个桑树品种的核DNA含量及C值,包括部分生产常用桑树品种和新疆药桑等,C值大小范围为0.2810.402 pg。3.利用RNA-seq分析桑树二倍体与同源多倍体基因表达差异本试验体外转录4个大肠杆菌DNA片段作为外源的内标RNAs,与桑树RNA-seq样品混合,以内标RNAs的拷贝数和RNA-Seq样品的细胞数为基础,初步建立了利用RNA-seq,根据内标RNAs的表达量标准化后的基因在每个细胞中的表达量来比较不同倍性桑树基因表达差异的方法。本试验优化建立的流式细胞术方法及测定的桑树品种核DNA含量丰富了桑属的细胞遗传学数据,为桑树基础研究、多倍体育种、种质资源利用奠定一定的理论基础。同时,本试验实现了利用RNA-seq,在细胞水平上分析桑树同源多倍体基因表达变化的方法建立,对于探究多倍化后性状变化的生理和分子机制有重要意义。