‘龙安柚’果形差异形成机理的转录组分析

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuming_wu
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
目前,在‘龙安柚’的主要栽植区,不同栽培管理水平、不同产销情况的果园均存在明显的果形差异(形状与果形指数:梨形果1.00-1.25、圆形果0.66-0.90、长形果1.25-1.50),果形差异造成的良果率低,成为制约‘龙安柚’产业发展的重要因素之一。同时目前对该问题的成因缺乏系统有效的研究,更没有有效的果形矫正措施。本试验旨在对果形关键分化期的不同果形‘龙安柚’进行转录组测序、数据挖掘和内源激素含量测定,通过数据库比对、聚类等手段,找出果形相关关键代谢通路,探究果实内源激素、关键代谢通路、果实形态建成间的内在联系,探讨果形差异的成因;以期为‘龙安柚’果形调控提供理论和实践支持,从而使‘龙安柚’生产中获得果形均一、品质优良的果实,进而有效地推动‘龙安柚’产业健康发展。以三种不同果形的‘龙安柚’为试验材料,选择了果形分化出现的两个时期,进行了转录组测序和植物内源激素测定。通过对转录组数据的深入挖掘,主要得出以下结论:1、采用转录组测序技术,研究了三种不同果形‘龙安柚’相关基因的差异表达,共获得获得了4.48亿clean reads和124.41Gb的转录组测序数据,超过93.20%的reads达到Q30。8.4436万条unigenes的平均长度为860.69 bp,共有49,266条Unigene在公共数据库中有对应信息,占Unigene总数的58.35%,被注释到数据库的unigenes在总unigenes中占比分别为COG 20.24%、GO 30.18%、KEGG 18.20%、KOG 29.93%、Pfam 40.95%、Swissprot 27.93%、egg NOG 50.88%、nr 44.70%。对‘龙安柚’转录组所有Unigene的CDS进行预测,共通过blast比对获得CDS序列57 191个,利用ESTscan数据库中进行分析,可获得CDS序列17 938个。梨形果和长形果即P_1和D_1共有633个差异表达基因,其中142(22.43%)个上调基因,491(77.56%)个下调基因;梨形果和圆形果即P_1和R_1共有2242个差异表达基因,其中684(30.51%)个上调基因,1558(69.49%)个下调基因;圆形果和长形果即R_1和D_1中有988个差异表达基因,其中739(74.79%)个为上调,249(25.20%)为下调基因;2、为探究‘龙安柚’三种果形差异形成的具体原因,根据转录组测序数据,对花后30天的长形果、圆形果涉及的植物内源激素信号响应、植物病原体互作途径进行了分析。获得了24.2亿clean reads和67.29Gb的转录组测序数据,超过93.55%的reads达到Q30。同时,在长形果、圆形果分别筛选出了633和2242个差异表达基因。在这些差异调控通路中,有30个共同的代谢通路,其中包括有植物激素信号响应(KO 04075)和植物病原体互作(KO 04626)的途径。KEGG通路分析发现,与梨形果相比,圆形果和长形果的植物激素信号响应(KO 04075)通路中中分别有11和32个差异表达基因,在植物病原体相互作用(KO 04626)通路中分别有14和35个差异表达基因。具有不同的表达模式的基因包括了编码生长素输入载体AUX1、生长素响应蛋白IAA、生长素响应因子、GH3基因家族、SAUR家族蛋白、双组分反应调节剂ARR-B/ARR-A家族、F-box GID2赤霉素受体蛋白、DELLA蛋白质、蛋白磷酸酶2C、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶SRK2、ETR乙烯受体、乙烯不敏感蛋白3、EIN3结合F-box蛋白、BR信号激酶、油菜素类固醇抗性1/2、调节蛋白NPR1I等的基因,这些基因与‘龙安柚’出现三种果形关系密切。3、影响‘龙安柚’果实外观形态建成的基因主要在花后30天左右的幼果期表达,在花后60天时表达量很少。三种果形的‘龙安柚’,长形果与梨形果的基因表达模式更相近。相比长形果,圆形果中影响果形的差异基因有更高的表达丰度和活跃数量。4、影响果形的差异表达基因主要富集在植物病原互作,植物激素信号转导等相关的通路中。植物激素信号转导相关的基因表达水平与果实内部的内源激素水平呈正相关。5、在同一栽培管理环境下,‘龙安柚’出现三种差异明显的果形的重要原因是植物内源激素响应和植物病原互作途径相关的基因出现了差异表达,影响了果实横向生长和纵向生长进行的程度,最终出现了三种明显的果形差异。
其他文献
柚果实中由于柠檬苦素类化合物的存在导致果肉苦涩味较重,探究柠檬苦素类化合物的积累和调控规律,为合理调节柚果实苦味提供了一定的理论基础。因此,本试验选择具有四川地方特色且苦味差异较大的四个柚品种进行试验,建立一种能同时高效测定柚果实中柠檬苦素类似物苷元和糖苷含量的高效液相色谱法(HPLC),探讨柠檬苦素、诺米林和柠檬苦素糖苷在柚果实组织中的特异性与积累特性,分析与苦味降解密切相关的LGT基因表达量与
学位
我国自松材线虫病传入以来,已有588个县级行政区被划作松材线虫病疫区,松材线虫病对我国经济和生态造成了严重破坏。松墨天牛(Monochamus alternatus)是松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)传播的主要媒介昆虫之一,所以防治松墨天牛可以有效地控制松材线虫病的传播。国内外研究实践表明,利用天敌昆虫和虫生真菌防治松墨天牛是一项有力措施。本实验在比较6株不同来源白
学位
珙桐(Davidia involucrata)属于我国特有的珍稀濒危植物、一级保护植物,自发现以来便受到世界广泛关注,具有很高的理论与学术价值。本文以四川境内自然分布的珙桐群落为研究对象,测定了珙桐群落乔木层各树种叶干物质含量、比叶面积、叶碳氮磷钾含量以及土壤养分共10个指标,采用方差分析、Pearson相关分析、多元回归分析等方法探究珙桐群落乔木层叶营养性状与土壤养分的关系,为珙桐群落的就地保护
学位
干热河谷区是世界上环境最为恶劣的地区之一,该区植被退化、土壤贫瘠、水土流失严重,生态环境异常脆弱。攀西干热河谷具有典型的干热河谷特征,干湿季分明,土地荒漠、沙化现象突出,恶劣的生态环境导致攀西干热河谷地区的生态治理问题日益严重,制约着当地的社会经济发展。巨菌草(Puelia sinese)具有抗逆性强、种植成本低、易成活、综合效益高等特点,被广泛用于生态环境恶劣的地区的植被恢复。因此,本文以巨菌草
学位
马尾松(Pinus massonian)为我国南方各省区主要的用材树种之一,其生长对土壤和环境的要求不高,但是其生长周期很长,又特别是大径级马尾松的培育,需要更长的培育年限。了解马尾松大径材的林分结构和建立马尾松大径材林的材种出材率模型,为经营者制定正确的营林措施以及碳汇估算提供理论基础。从而提高目的材种的产量,获得较高的经济利益,还可以有效的保护森林资源,使森林资源可以最大限度的被保护和利用,同
学位
板式家具具有良好的经济效益和环境效益,拥有着广阔的市场和机遇。但是随着消费者文化水平和生活水平的提高,顾客需求逐渐个性化和多元化,消费行为逐渐理性化。板式衣柜设计不能只停留在从技术上进行开发设计,或者由决策者主观意识设计衣柜,缺乏科学的设计方法。需要对顾客需求不断研究,才能设计出适应顾客需求和市场的板式衣柜,提高企业的市场竞争力。本文以QFD(质量功能展开)为主线,构建了基于QFD的板式衣柜设计模
学位
本试验以黄果柑和不知火为材料,研究茉莉素与杂柑光合作用的变化规律,以及不同浓度茉莉酸甲酯对杂柑叶片光合生理指标、叶绿素合成关键酶活性、茉莉素含量及其合成关键酶活性、单半乳糖甘油二酯和双半乳糖基二酰甘油酯含量的影响,探究杂柑对不同浓度茉莉素的光合响应规律,筛选适宜提高杂柑光合的茉莉酸甲酯浓度,探讨茉莉素调控杂柑光合作用的机制,为生产栽培管理提供理论基础。主要研究结果如下:(1)田间试验中,随叶片成熟
学位
在前人的研究中发现葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(Glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PDH,EC1.1.1.49)在低温胁迫过程中可能有着重要作用。本试验以草莓’丰香’(Fragaria×ananassa cv.Toyonaka)和’红颜’(Fragaria×ananassa cv.Benihoppe)为材料,通过同源克隆得到草莓G6PDH家族5个基因并进行分析。接着
学位
凉山彝族自治州位于我国四川省西南部,是中国彝族最大的聚居区,彝族作为中国第六大少数民族,拥有自己独特的语言文字、天文历法、宗教信仰和生活习俗,具有悠久的历史和灿烂的民族文化。凉山彝族传统家具装饰艺术文化作为彝族传统文化的重要内容,具有鲜明的民族特征,有着丰富的文化内涵。本文运用文献研究法、田野调查法、分析与综合法、计算机辅助设计技术和网络技术方法与民族学、人类学、符号学等学科相结合,分析了凉山彝族
学位
本研究以‘皮球桃’及其黄肉变异成熟期的果实为试材,测定品质相关指标,比较两种果肉颜色桃在果实品质及营养价值上的差异。然后,再以‘皮球桃’(白肉)及其变异(黄肉)的春季嫩叶为DNA提取材料,采用ISSR和SRAP两种分子标记方法对芽变材料进行分子鉴定与分析,从基因组层面揭示两种桃的遗传差异。之后,以‘皮球桃’及其黄肉变异不同发育时期的叶片主脉及果肉为试材,采用HPLC法对两种桃中的类胡萝卜素进行定性
学位