甘蓝型油菜耐湿差异性表达基因的筛选及分析

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1、华中农业大学硕士学位论文甘蓝型油菜耐湿差异性表达基因的筛选及分析姓名：谭筱玉申请学位级别：硕士专业：作物栽培学与耕作学指导教师：周广生201206甘蓝型油菜耐湿差异性表达基凶的筛选及分析摘要与拟南芥、水稻等传统模式植物相比，甘蓝型油菜中耐湿基因的鉴定和耐湿机制的研究还比较少，筛选和鉴定甘蓝型油菜中与耐湿相关的基因，分析揭示其耐湿分子机制，可以为油菜耐湿分子育种提供科学依据。为发掘甘蓝型油菜耐湿相关基因，本研究选用耐湿性遗传差异较大的2个甘蓝型油菜纯系中双9号(耐湿)和GH01(敏感)，以水淹处理12小时苗期

2、根的RNA为tester，对照为driver，构建eDNA文库，利用转录组测序(RNA-sec0方法，筛选参与湿害应答相关的基因。主要结果如下：1．湿害胁迫下中双9号和GH01中分别有12211个和11469个差异表达基因。其中，中双9号特异性差异基因3526个，GH01特异性差异基因2784个，中双9号和GH01共表达差异基因8685个。2．对差异表达基因进行了主要生物学功能分类。在湿害胁迫下，在细胞组件中与细胞膜、细胞质、细胞器相关的差异基因占有很大比例。分子功能注释中的差异表达基因较多的是结合和催化相

3、关基因，主要包括蛋白结合、阳离子结合相关基因、金属离子结合基因等结合基因，氧化还原酶、磷酸转移酶，水解酶等催化相关基因，转运载体、电子载体相关基因和一些参与信号转导的重要基因等。而在生物过程中主要是参与细胞内代谢途径的相关基因，如：蛋白代谢途径，糖代谢途径相关基因，分解代谢途径、细胞过程、刺激应答、生物学调节、细胞机构合成等相关途径的基因等。3．在中双9号中，有4条Pathway显著富集，包括：氨基糖和核苷酸糖代谢、ABC转运、非同源末端连接、其他类型含氧糖的合成。在GH01中，有5条Pathway显著富集

4、，包括：氨基糖和核苷酸糖代谢、ABC转运、苯丙氨酸代谢、丙氨酸，天门冬氨酸和谷氨酸代谢和光合作用。4．应用Real-timeRT—PCR方法验证分析了有功能注释的8个基因。其中有5个基因在中双9号中表现上调，而在GH01中表现下调；有3个基因在中双9号和GH01中共同表达。结果表明这8个基因在湿害胁迫下表达量改变倍数和表达谱测序中获得的差异表达倍数基本一致，从而表明测序数据真实可靠。关键词甘蓝型油菜；耐湿性；湿害；转录组测序(RNA-seq)；差异表达基因华中农业大学2012届硕士研究生学位论文Abstra

5、ctComparedwiththetraditionalmodelplantssuchasAmbidopsisandrice，thestudyontheidentificationoftheWaterloggingresistancegeneinBrassicanapusL．anditswaterloggingresistancemechanismhasbeenrare．Therefore，screeningandidentifyingtheconcemedwaterloggingresistancegen

6、einBrassicanapusL．andanalyzinganduncoveringitsolecularmechanismsofwaterloggingresistanceCanprovidenewscientificproofforimprovingBrassicanapus’Swaterloggingresistancethroughgeneticengineering．TofindoutwaterloggingresistancegeneinBrassicanapusL．，zhongshaung9

7、(waterloggingtolerancelines)andGH01(non-tolerantlines)areselectedbyRNA-seq，bothofwhichbelongtothepurelinesofBrassicanapusL．、)~，imrelativegreaterdifferencesinwaterloggingresistanceheredity．Besides，vvimtheRNAoftherootofseedlingstage，waterloggedfor12hoursasat

8、esterandthedriverasacontrol，theeDNAlibraryisconstructed．ByadoptingRNA—seqtechnology,thispaperscreenedgenesinwaterloggingresponsefromtheeDNAlibraryofzhongshuan99andGH01andfurtherstudiedsometargetgenes．Themajor