小麦盐胁迫相关lncRNA的预测与功能分析

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1、分类号密级级UDC单位代码104355码硕士学位论文小麦盐胁迫相关lncRNA的预测与功能分析PredictionandFunctionAnalysisoflncRNARespondtoSaltStressinWheat(TriticumAestivumL.)研究生姓名闫艳艳指导教师穆平教授教授学科专业作物遗传育种种研究方向小麦抗逆分子机理种中国.青岛二〇一八年六月PredictionandFunctionAnalysisoflncRNARespondtoSaltStressinWheat(TriticumAestivumL.)Thesi

2、ssubmittedtoQingdaoAgriculturalUniversityInFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofAgronomyYanYan（DepartmentofAgronomy）Supervisor:Prof.MuPingQingdao.ChinaJune,2018独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得青岛农业大学

3、或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解青岛农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意青岛农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日青岛农业大学硕士学位论文摘要小麦盐胁迫相关lncRNA的预测与功能分析摘要盐胁迫严

4、重影响小麦产量，揭示小麦的耐盐分子机理对于解释小麦响应盐胁迫的现象以及培育耐盐性小麦品种具有重要意义。近年来，随着分子生物学技术的不断发展，植物生长发育及抗逆分子机制研究取得重要进展。长非编码RNA（longnoncodingRNA，lncRNA）是一种重要的调控类RNA，其在植物响应胁迫中发挥重要作用，而其响应胁迫的分子机制还不清楚。为研究lncRNA参与小麦耐盐的作用机制，本研究以耐盐小麦品种小偃60和不耐盐品种鲁麦21为材料，经200mmol/LNaCl胁迫处理，利用转录组测序技术（RNA-Seq）和生物信息学手段鉴定候选lncRN

5、A并对获得的lncRNA及其靶基因进行功能分析和表达模式分析，主要结果如下：1.对小偃60（XY）和鲁麦21（LM）测序，结果表明获得序列的50%以上比对到基因间区。根据测序结果并结合生物信息学手段共筛选到746个差异表达lncRNA；其中小偃60有675个，鲁麦21有592个。通过分析RNA染色体分布可知，lncRNA在3B和4B染色体的分布频率较高。2.lncRNA靶基因预测结果表明，746个lncRNA共获得12948个trans类靶基因，其中靶基因数目小于50个的lncRNA占比为58%。分析靶基因的GO富集情况，富集到生物过程（

6、BP）的数目最多。小偃60和鲁麦21中分别有564和273个靶标mRNA参与富集度前十的BP中，分别有504和379个lncRNA发挥trans调控作用。KEGG分析共得到44条显著路径，小偃60和鲁麦21分别有25和30条表现显著，其中分别有6和4条与植物响应盐胁迫相关。3.利用qRT-PCR分析5个响应盐胁迫的lncRNA在不同胁迫处理中的表达情况，多数lncRNA在胁迫12h或24h时达到表达量的峰值，小偃60根中lnc-693的qRT-PCR结果与测序结果一致。分析5个参与光合作用、物质代谢及氧化磷酸化等路径的lncRNA（包含上

7、述2个lncRNA）及其靶基因在不同组织的表达情况，结果显示lncRNA和靶基因均在小偃60胁迫12h（XY3）的根中高表达或达到最大表达量，多数基因表现组织和时间特异性。相对保守序列比对结果表明，其中4个有相对保守序列结构。分析lncRNA保守序列的二级结构，其中lnc-184的最低自由能（MFE）最小，其次是lnc-726。lnc-184有多个发夹结构，且碱基配对率较大；lnc-726仅有一个发夹结构，且这个发夹结构配对率为1，稳定性高。1青岛农业大学硕士学位论文摘要4.得到的746个lncRNA在不同的处理和品种间分布不同，表现胁迫

8、表达特异性，qRT-PCR结果也证明了这一点。这些lncRNA分别参与不同的生物过程和路径。小偃60中的lncRNA通过参与光合作用、氧化磷酸化、黄酮类化合物合成等路径基因的调控来响应盐胁迫，