苗期玉米葉片響應(yīng)非生物脅迫的轉(zhuǎn)錄組分析.pdf

1、l!llllIIIIIIIIIlll!分類號一Y3274726UDC——學號叢Z!壘魚壘壘密級酗11qkY埸ANGzH愀OUUNIVERS譬ITY碩士學位論文(專業(yè)型)苗期玉米葉片響應(yīng)非生物脅迫的轉(zhuǎn)錄組分析曹維指導教師姓名：塹鋈堅塹撞，揚劌太堂，姿菱揚趔，至至量QQ仝盆壓盎鏊撞，揚劌太堂，婆菱揚劌，至2量QQ2申請學位級別：亟學科專業(yè)名稱：笠塹論文提交日期：2Q!魚生!!且論文答辯日期：2Q!魚生12月學位授予單位：揚劌盤鱟學位授予曰期

2、：2Q12生!屋答辯委員會主席：主垂塑鏊撞苗期玉米葉片響應(yīng)非生物脅迫的轉(zhuǎn)錄組分析中文于兩要玉米(ZeamaysL)不僅是我國第一大糧食作物，而且是重要的飼料、果蔬和能源作物，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著重要的作用。非生物脅迫是影響玉米產(chǎn)量的主要限制因素，鹽、干旱、低溫和高溫等非生物脅迫的發(fā)生嚴重影響了玉米的生長與發(fā)育。苗期是玉米受非生物脅迫影響最嚴重的時期，因而篩選出受非生物脅迫影響而差異表達的基因，將對進一步闡明這些基因的分子生物學機理，挖掘優(yōu)

3、異等位變異開展玉米抗逆的分子設(shè)計育種具有重要的意義。本研究對苗期(三葉期)玉米自交系B73分別進行了高鹽、干旱、高溫和低溫逆境處理，并基于高通量轉(zhuǎn)錄組測序(RNASeq)技術(shù)測定了在不同非生物脅迫條件下的基因表達量，篩選了在不同逆境條件下的差異表達基因，并進一步基于生物信息學方法對差異表達基因進行了功能注釋，闡釋了其參與的調(diào)控通路。主要研究結(jié)果包括：(1)與對照相比，在高鹽、干旱、高溫和低溫逆境下分別發(fā)現(xiàn)了1661、2019、2346和

4、1481個差異表達基因；(2)這5330個差異表達基因顯著富集于51個基因本體，其中富集差異表達基因大于500的基因本體有4個，分別是代謝過程、催化活性、生物調(diào)控和轉(zhuǎn)移酶活性；(3)基于對差異基因進行功能注釋，發(fā)現(xiàn)差異表達基因主要與植物激素代謝、信號轉(zhuǎn)導、轉(zhuǎn)錄因子(TFs)、極長鏈脂肪酸(VLCFAs)以及脂類等的生物合成途徑有關(guān)。(4)基于對4種逆境條件下的差異表達基因進行比較分析，發(fā)現(xiàn)共有167個差異表達基因能夠在4種逆境條件下均表

5、現(xiàn)出差異表達的特征，其中包含有10類上調(diào)的轉(zhuǎn)錄因子(5個ERF，2個NAC，1個ARF，1個MYB，1個HDZIP)和2類下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子(1個bZIP，1個MYB)，說明玉米可能對不同的非生物脅迫存在相同的響應(yīng)機制。研究結(jié)果篩選到了在幾種非生物脅迫條件下均差異表達的基因，也存在不同逆境條件下不同的差異表達基因，表明苗期玉米葉片對這幾種非生物脅迫既存在相似又存在不同的響應(yīng)機制。本研究基于多種非生物脅迫條件下的轉(zhuǎn)錄組分析，篩選到了在高鹽、干旱