ISBN/价格: | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 月季bHLH基因家族的全基因组鉴定及其对灰霉菌(Botrytis cinerea)的响应/.Ikram Ullah著/.吴红芝指导 |
出版发行项: | 2023.5.12 |
载体形态项: | 99页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 园林园艺学院, 学号2018230012 |
提要文摘: | 月季(Rosa spp.),属蔷薇科薔薇属植物,为世界四大切花之一,在全球占有举足轻重的地位。由于月季种植业的快速和集约化发展,月季病害日益严重,尤其是由灰霉菌(Botrytis cinerea)引起的灰霉病害,造成月季严重的采前和采后损失,尤其时采后损失,使月季生产遭受严重破坏。bHLH是植物中一个大型转录因子家族,参与许多重要的生理过程,包括参与植物的生长、发育和病菌侵染防御反应等。bHLH基因家族的基序存在于所有真核生物中,但它们与单一蛋白质的关联是植物独有的。bHLH基因是一个包含60个氨基酸的DNA结合域,分别具有两个不同的功能域:第一个为N-末端的10-17个氨基酸结合位点,第二个为C-末端的具有40个氨基酸的HLH区域。基于它们的结构、序列保守性、功能特征和与DNA结合的能力,bHLH分为6个主要类型(从A到F)。 本研究从月季(Rosa chinensis)基因组数据库中鉴定了100个bHLH(RcbHLH)基因,并进行了系统发育分析、保守基序分析、染色体作图、GO富集和转录组学分析。此外,根据课题组前期完成的两个抗/感月季品种(A29和XS)灰霉菌侵染前后的转录组数据,筛选出95个RcbHLH基因,并从中筛选获得14个胁迫前后显著差异表达的基因进行实时荧光定量(qRT-PCR)表达谱分析。利用B. cinerea孢子液接种,检测14个基因分别在两个抗/感月季品种中的表达情况,结果显示14个bHLH家族基因在抗性月季品种和感病月季品种中的表达不同。RcbHLH基因表达分析为月季防控基因功能研究提供了新的认识。研究取得的主要结果如下: 1. 从月季基因组数据库中鉴定获得100个编码bHLH蛋白的bHLH基因,命名为RcbHLH1-RcbHLH100,这些基因在染色体上分布不均,7号染色体分布最多共20个,3号染色体分布最少共7个。大多数RcbHLHs基因定位于细胞核中,但RcbHLH82和RcbHLH83定位于质膜中。 2. 利用氨基酸序列基因构建了最大似然系统发育树,深入了解月季和拟南芥bHLH蛋白的进化关系。此外,根据已建立的bHLH分类及其来自拟南芥的同源序列,bHLH蛋白序列家族被分为21个亚家族,并测量了每个亚家族中月季bHLH蛋白的数量。在RcbHLH中,XII亚家族的RcbHLH数量最多(13个基因),而II、IV(d)、VIII(b)和XIV亚家族的数量最少,分别各有1个基因。此外,RcbHLH的个体数量在每个亚家族中都有所不同。 3. 对月季和拟南芥比较共线性分析的结果表明,月季的RcbHLH与拟南芥的AtbHLH表现出共线性,说明植物的bHLH基因可能是从共同的祖先进化来的。但月季的5号、6号、7号染色体与拟南芥没有任何相同的碱基。 4. 在RcbHLHs基因的进化中,鉴定到43对串联和片段重复(综合分析)。其中5号染色体上的RcbHLH55 和RcbHLH53、1号染色体上的RcbHLH8 和 RcbHLH12、4号染色体上的T RcbHLH33 on chromosome 3 和RcbHLH37 显示出自我复制。 5. 对顺式调节元件进行了评估,发现了生长、激素和应激相关元件。 6. 对接种灰霉菌后的月季抗性品种(A29)和感病品种(XS)的差异表达基因(DEG)进行了GO和KEGG富集分析。GO富集结果表明,RcbHLH在信号转导、细胞和生长相关的生物过程以及催化和酶活性、DNA结合、膜腔、细胞连接和不同细胞器中发挥作用。鉴定了环境胁迫、植物病原相互作用、激素信号传导和其他与KEGG途径相关的转录因子。 7. In-silico蛋白相互作用结果显示,82个蛋白之间存在互作,而其余18个蛋白没有与任何bHLH蛋白互作。 8. bHLH蛋白的三维(3D)结构预测分析显示,RcbHLH蛋白90-96%的区域显示出高度适合的区域,表明预测的蛋白结构具有较好的稳定性和质量。 9. 为了分析RcbHLH基因在B. cinerea胁迫期间的表达,利用FPKM(每百万映射读取的每千碱基转录本片段数)数据生成和绘制RcbHLH成员在成熟阶段表达水平的热图。分别对B. cinerea胁迫下前后转录组测序分析筛选获得的14个显著差异表达的RcbHLH基因在耐受(A29)和敏感(XS)的两个月季品种中进行了qRT-PCR表达分析与验证。两个品种中,RcbHLH基因在灰霉菌侵染前没有显著的差异,但在B. cinerea处理12h时,感病品种XS的RcbHLH43、RcbHLH63显示上调,而 RcbHLH22、RcbHLH35、RcbHLH41、RcbHLH49和 RcbHLH94 显示下调;B. cinerea处理48小时,与抗病品种A29相比,RcbHLHI3、RcbHLH35、RcbHLH41、RcbHLH44和RcbHLH-49基因在感病品种XS中上调,并显著高表达,而RcbHLH30、RcbHLH62和RcbHLH66基因表达量在两个品种中没有显著差异。鉴于上述结果,推测RcbHLHs成员可能参与减轻生物胁迫,这一发现为其功能研究提供重要线索,以及对今后的实际应用具有启发意义。 |
并列题名: | Genome-wide Identification of bHLH Gene Family in Rose (Rosa chinensis) and Its Response to Botrytis cinerea Infection |
题名主题: | 月季 生物胁迫 灰霉菌 碱性螺旋-环-螺旋 (bHLH) 表达 学位论文 |
中图分类: | S68-533 |
个人名称等同: | Ikram Ullah 著 |
个人名称次要: | 吴红芝 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20240301 |