杉木可变剪接分析及自毒胁迫初步探索

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选择性剪接是指前体转录本外显子和内含子通过不同排列组合形成不同拼接异构体,是一种普遍存在的重要转录后调控方式,是产生转录本和蛋白质多样性的主要原因之一,但目前还没有关于杉木可变剪接研究的报道。本论文以木质部、韧皮部、根和叶四个组织为材料,结合第三代单分子测序技术和二代高通量测序技术从转录组水平上对杉木的可变剪接进行识别与分析,为后续探索邻羟基苯甲酸逆境胁迫诱导下的差异可变剪接位点对杉木次生生长的影响奠定基础。通过第三代单分子测序技术获得137,606条全长转录本序列,并聚类成27,670个Unigene,对这些参考序列进行了全转录组注释,这些未经装配的高质量转录组序列是后续差异基因表达分析的关键。利用生物信息学方法识别出3,260个Unigene位点具有可变剪接事件,其中内含子滞留区域的长度远高于其他几种可变剪接类型,调控拼接的拼接小体自身也受到可变剪接的调控。为了验证上述转录后调控数据的可靠性,构建基于双链特异性核酸酶(duplex-specific nuclease,DSN)的基因组文库,低通量全基因组测序获得172,594,427条双端的测序片段,将其组装成基因组片段后将上述三代测序片段联配上可验证上述可变剪接的测序结果。因为二代高通量测序在通量上和三代测序相比更占优势,所以本论文结合二代测序构建木质部、韧皮部、根和叶的全转录组文库,并结合三代测序所构建的Unigene进行不同组织基因差异表达分析,识别出2,536个差异表达基因。本论文的前期结果将为后续研究自毒胁迫下杉木的转录后调控研究奠定坚实的基础。最后对杉木自毒胁迫进行了初步探索,在1/2 MS培养基中,无菌杉木苗的胁迫表型对邻羟基苯甲酸逆境胁迫是浓度依赖的,高浓度情况下有明显的胁迫表型,目前正收集胁迫处理的木质部材料,以期后续探究邻羟基苯甲酸逆境胁迫诱导下的差异可变剪接位点对杉木次生生长的影响。
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