小麦灌浆期热胁迫转录表达谱分析及MADS-box转录因子的克隆

来源 :青岛农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hsqcn
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
小麦是我国最主要的粮食作物之一,近年来,随着全球气温的普遍升高,特别是在灌浆期的高温,对小麦的产量和品质产生许多不利的影响。因此,我们以耐热品种菏麦13和感热品种临麦2号在灌浆期进行42℃高温热胁迫处理1h为实验材料,对热胁迫籽粒和旗叶及其对照进行转录组测序。运用RNA-seq技术,以期挖掘热胁迫响应基因,为提高小麦品质和产量提供参考。取得的主要结果如下:  1.8个比对分析都得到了大约1500万条reads,但是完全比对到参考序列的reads在表达模式上存在差异,两个品种旗叶中大约有1000万条完全匹配的reads,而在菏麦籽粒中大约800万条,在临麦2号中大约有700万条;8个比对方案都得到了大约7万个转录本,两个品种旗叶中得到的转录本比籽粒中多1000-2000个。8种比对方案的差异表达基因:上调基因300-1200个,下调基因400-500个。  2.根据表达量距离算法进行聚类分析发现菏麦13和临麦2号在旗叶和籽粒基因表达模式以及在处理差异之间存在明显的不同。对特异表达分析发现,菏麦13旗叶和籽粒受热胁迫特异表达基因较临麦2号热胁迫特异表达基因明显增多,说明菏麦13对热胁迫表现出更多的基因响应;通过Reads在基因组染色体上的分布,我们发现在4A染色体上Reads分布最为广泛,说明在4A染色体上分布更多的热胁迫相关基因,热胁迫基因通过复制或者依赖染色体片段复制在染色体上可以形成“基因簇”,这些“基因簇”可能对调控热胁迫响应具有“累加效应”,使小麦具有更好的耐热性。  3.GO分析发现,籽粒热胁迫响应基因主要在光合作用、碳固定和蛋白质寡聚化等功能显著富集;旗叶热胁迫响应基因主要在光合作用、呼吸作用、蛋白质寡聚化、过氧化氢代谢、逆境调控、翻译调控、细胞凋亡等生物学过程显著富集。  4.转录组数据中差异表达的基因可能同时参与抗病表达,表现出耐热与抗病共表达,例如麦芽糖凝集素、丝氨酸蛋白酶抑制剂、BnaC03g11030D等。分析了类苯基丙烷合成Pathway可能参与小麦热胁迫响应。  5.克隆了一个响应热胁迫的MADS-box转录因子基因TaWM2,进化分析发现其与普通小麦和粗山羊草的MADS-box基因同源性较高。
其他文献
以具有phAKL基因的四川小麦地方品种“开县罗汉麦”(简称KL)作母本与具有phlb基因的小麦“中国春”(简称CSphlb)杂交,获得杂种(KL×CSphlb)。用此杂种作母本与Aegilops variabilis杂交,在其F_2自交后代中获得了纯合的、染色体数且与普通小麦相同(2n=42)的具有外源遗传物质的稳定材料TKL1。本文对TKL1进行了初步鉴定分析与评价。主要结果如下: 1.T
该文以玉米自交系为材料,设低磷和高磷两处理,对不同基因型玉米磷效率进行研究.从40个玉米自交系中筛选出磷高效型和低效型,结果只有6个基因型属于磷高效型,耐低磷条件,其余
本试验通过对国内外145份大麦资源模拟湿害处理(分别在三叶一心期、冬前分蘖期和拔节孕穗期淹水15天、10天和10天),以大麦各个性状的平均数和耐湿指数为基础,分析了大麦农艺性状(株高、主茎穗长、主茎穗粒数、穗下节间长、主茎绿叶数、单株穗数、单株穗粒数、单株干物重、单株粒重)和光合性状(苗期叶绿素CHL1、拔节孕穗期叶绿素CHL2)对湿害的反应,结果表明: 1、湿害对不同性状、类型、地理来源的
本试验于2013-2014年在河南农业大学科教园区试验基地进行,以不同基因型玉米郑单958和浚单20为材料,采用自主研发的3种植物生长复合调节剂以播前拌种和喇叭口期喷施的处理方式,系统研究了玉米叶片衰老过程中蛋白代谢的变化。主要结果如下:1、植物生长复合调节剂对玉米叶片衰老过程中可溶性蛋白和游离氨基酸含量的影响本试验所用的3种植物生长复合调节剂处理后均能不同程度提高各个时期叶片可溶性蛋白和游离氨基