楊樹(shù)不定根發(fā)育的基因表達(dá)調(diào)控研究.pdf

1、生根性狀在楊樹(shù)遺傳改良中占有重要地位，研究楊樹(shù)硬枝插穗不定根發(fā)育的分子機(jī)理不僅有理論意義，而且有潛在應(yīng)用價(jià)值。插穗不定根發(fā)育是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程，本研究以南林895楊硬枝插穗為材料，利用楊樹(shù)全基因組芯片剖析插穗不定根發(fā)育的分子生物學(xué)事件，挖掘和鑒定不定根發(fā)育相關(guān)基因及其功能。同時(shí)，運(yùn)用“遺傳基因組學(xué)”策略，進(jìn)行楊樹(shù)不定根發(fā)育的eQTLs分析，探索基因表達(dá)調(diào)控與表型之間的相關(guān)關(guān)系。本論文主要結(jié)果如下： 利用15張楊樹(shù)全基因組芯片

2、檢測(cè)了楊樹(shù)硬枝插穗生根過(guò)程中5個(gè)發(fā)育階段的基因表達(dá)變化，基于SAM軟件中的Mulclass算法共篩選到14630個(gè)基因在不定根發(fā)育過(guò)程中顯著差異表達(dá)。 運(yùn)用實(shí)時(shí)定量RT-PCR技術(shù)對(duì)芯片檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，33個(gè)驗(yàn)證基因在兩種方法中的表達(dá)結(jié)果具有極高的吻合度，表明了楊樹(shù)不定根基因組芯片實(shí)驗(yàn)及其數(shù)據(jù)分析具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。 整合多個(gè)公共數(shù)據(jù)庫(kù)中的楊樹(shù)分子生物學(xué)資源對(duì)篩選到的差異表達(dá)基因進(jìn)行相關(guān)的生物學(xué)功能注釋，并列舉

3、和分析了部分可能對(duì)不定根發(fā)育研究有重要意義的基因，這為楊樹(shù)不定根發(fā)育相關(guān)基因的克隆提供依據(jù)，也為進(jìn)一步開(kāi)展插穗不定根分子發(fā)育生物學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。 基于楊樹(shù)全基因組表達(dá)譜芯片分析，分離克隆了10個(gè)楊樹(shù)不定根發(fā)育相關(guān)基因的全長(zhǎng)eDNA序列，以及1個(gè)Aux／IAA基因啟動(dòng)子序列，并對(duì)這些基因或啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)及其進(jìn)化關(guān)系進(jìn)行了生物信息學(xué)分析。 構(gòu)建了PeAux／IAA1、PeAux／IAA2、PeAux／LAA3、PeAux／I

4、AA4、PeABP1、PeRHD3_1、PeRHD3_2、PeRHD3_3等8個(gè)基因的過(guò)量表達(dá)載體，以及1個(gè)啟動(dòng)子的GUS表達(dá)載體，采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法進(jìn)行表達(dá)載體在擬南芥、南林895楊和歐洲雜種山楊T89等受體材料中的遺傳轉(zhuǎn)化，并對(duì)獲得的轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行了初步檢測(cè)和表型觀察。 在已完成的楊樹(shù)插穗生根性狀QTLs定位圖譜基礎(chǔ)上，結(jié)合不定根發(fā)育的全基因組芯片檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行了楊樹(shù)插穗不定根發(fā)育的eQTLs分析，探討插穗生根性狀相關(guān)QTLs