銀杏轉(zhuǎn)錄組測(cè)序及葉片與胚珠數(shù)字基因表達(dá)譜分析

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1、戶、－—＊？二：＾０＾類號(hào)―Ｍ１２０８４８？學(xué)＾號(hào)ｉ＿…＿．—；；－ＵＤＣ：＾：七戶皆夸資咬０右啼石＇．｜＾心．１；三帝＾部ｒ參篆卿媛叫巧—髮舅皆這巧壬學(xué)位冷文黎少苗＂（欄；．；：；義餐Ｉ．艱－嫁一銀杏轉(zhuǎn)錄組測(cè)序及葉片與臟蘇數(shù)字基鐘表達(dá)譜務(wù)一一■心Ｃ裝路兆庚產(chǎn)戸琴．＂■４…指導(dǎo)教師姓名－：王莉副教授２２５００９，揚(yáng)州大學(xué)，江蘇揚(yáng)州，＞申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩壬學(xué)科專業(yè)名稱：果樹學(xué)心＾論文提交日期：２０１５年６月論文答辯２０１５，日期：年６月妙＼ｔ—學(xué)位授予單位；損州大學(xué)學(xué)位授予日期：

2、２０１５年６月－Ｖ．－１￣￣Ｉ＇．一？答辯委一員會(huì)主席：陳鵬教授一義－＇．＊權(quán)．古產(chǎn)本ｙ獻(xiàn)；＾笨乂＂＂＇．＇、二球＂辛＾二備Ｔ為戶二Ｃ－雜少去令去養(yǎng)壤知私海曲詩(shī)￡？冰：斬賓勺＇馴教Ｉ疼若芳：＇美Ｓｔｕｄｉｅｓｏ田ＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅａｎｄＤｉｇｉｔａｌＧｅｎｅＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＰｒｏｆｉｌｉｎｇｉｎＯｖｕｌｅｓａｎｄＬｅａｖｅｓｏｆＧｉｎｋｏｂｉｌｏｂａＬ．ｇＢｙＺｈａｏｅｎＬｕｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒＬｉ

3、ＷａｎｇＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄａｓＰａｒｔｉａｌＦｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅＲｅｕｉｒｅｍｅｎｔｆｏｒＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅｑｇＩｎＹａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｙ２０１５Ｙａｎｇｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎａ路兆庚銀杏轉(zhuǎn)錄組測(cè)序及葉片與巧珠數(shù)字基因表達(dá)譜分析Ｉ摘要庇珠是種子植物最重要的生殖結(jié)構(gòu)，在其生命周期和世代交替過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。目前被子植物胚珠發(fā)育的分子遺傳機(jī)理己被廣泛研究，而裸子植物胚珠的相關(guān)研究卻非常有限。一銀杏作為現(xiàn)存

4、最古老的裸子植物之，己有形態(tài)學(xué)與解剖學(xué)研究表明銀杏胚珠的生殖結(jié)構(gòu)與功能具有早期種子植物很多原始特征，此外，在少量現(xiàn)存銀杏與古生代銀杏類植物中，發(fā)現(xiàn)銀杏胚珠還具有葉生擬胚珠的形態(tài)特征。因此，從基因組水平上系統(tǒng)研究銀杏歴珠的發(fā)育機(jī)制具有重要的科學(xué)價(jià)值。前人有關(guān)銀杏的分子水平研究主要僅集中在次生代謝物合成及系統(tǒng)發(fā)育與進(jìn)化等方面，而從基因姐水平上對(duì)銀杏胚珠與葉片之間共性表達(dá)及差異表達(dá)的功能基因系統(tǒng)比較研究未見報(bào)道。本研巧利用第二代高通量測(cè)序技術(shù)結(jié)合生物信息學(xué)分析的方法對(duì)銀杏雌葉轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測(cè)序分析，并對(duì)銀杏胚珠與葉片進(jìn)行數(shù)字基因表達(dá)譜的比較與分析

5、，確定了大量共同表達(dá)與差異表達(dá)的功能基因Ｗ及與巧珠發(fā)育相關(guān)基因，主要研究結(jié)果如下：１應(yīng)用改良后的ＣＴＡＢ法分別成功提取銀杏葉片與胚珠的總ＲＮＡ（），質(zhì)檢合格后，被用于轉(zhuǎn)錄組及數(shù)字基因表達(dá)譜測(cè)序。－口）基于ＩｌｌｕｍｉｎａＨｉｇｈｓ巧ＴＭ２０００測(cè)序平臺(tái)對(duì)銀杏葉片進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，總共獲得了５６３４１４６０個(gè)ｒａｗｒｅａｄｓ，經(jīng)過(guò)去除低質(zhì)量的序，接頭序列，含Ｎ的比例大于５％的序列獲，，列得５４，２５３，５１２個(gè)ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ，Ｑ２０高達(dá)９７．２１％，測(cè)序質(zhì)量高。Ｄｅｎｏｖｏ組裝最終獲得７７８９８，個(gè)平均長(zhǎng)度高達(dá)８２９

6、ｂｐ，Ｎ５０為１７４３ｂｐ的ｉｍｉｇｅｎｅｓ，豐富了銀杏轉(zhuǎn)錄組信息。０）經(jīng)ＢＬＡＳＴｘ將所有ｕｎｉｇｅｎｅｓ比對(duì)到６大數(shù)據(jù)庫(kù)中，總共有４２，６２４條ｕｎｉｇｅｎｅｓ得到了基因功能注釋，占所有ｕｎｉｇｅｎｅｓ總量的５４．７２％。經(jīng)ＫＥＧＧ數(shù)據(jù)庫(kù)功能注釋結(jié)果，代謝途徑分析顯示共有１８巧個(gè)ｕｎｉｇｅｎｅｓ被注釋到１８種主要的次生代謝物生物合成途徑當(dāng)中，其中獲得可能參與銀杏類黃麗合成的９０個(gè)ｕｎｉｇｅｎｅｓ（編碼１１個(gè)關(guān)鍵酶）。此外還獲得參與銀杏蔭內(nèi)脂生物－合成的６１個(gè)ｕｎｉｅｎｅｓ編碼１７個(gè)關(guān)鍵酶）ｒｏｔ，ｇ（。根據(jù)Ｓｗｉｓｓｐ注釋結(jié)果發(fā)現(xiàn)了

7、８５５個(gè)ｕｎｉｇｅｎｅｓ編碼１６類轉(zhuǎn)錄因子，可能參與了調(diào)控銀杏葉片生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成、次生代謝物合成、逆境脅迫等多個(gè)生物學(xué)過(guò)程；確定了許多與發(fā)育相關(guān)的候選基因。（４）銀杏轉(zhuǎn)錄組測(cè)序獲得的ｕｎｉｇｅｎｅ序列聯(lián)合己公布的銀杏轉(zhuǎn)錄本序列，共同組成１〇化１２４條參考序列供ＤＧＥ測(cè)序與比對(duì)分析。經(jīng)去除低質(zhì)量的數(shù)據(jù)后，從銀杏葉片與巧珠ＤＧＥ測(cè)序中分別獲得１１，５９７，２３４和１２，４５９，１２８條ｄｅａｎｒｅａｄｓ，完美比對(duì)上參考序列的ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ分別達(dá)到８０．２１％與７４．４８％，表明比對(duì)結(jié)果好。測(cè)序飽和度及隨機(jī)性分布顯示測(cè)序質(zhì)量較好

8、。（５）基因定量分析結(jié)果顯示了銀杏