1、l!llllIIIIIIIIIlll!分類號(hào)一Y3274726UDC——學(xué)號(hào)叢Z!壘魚(yú)壘壘密級(jí)酗11qkY埸ANGzH愀OUUNIVERS譬ITY碩士學(xué)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(dǎo)教師姓名：塹鋈堅(jiān)塹撞，揚(yáng)劌太堂，姿菱揚(yáng)趔，至至量QQ仝盆壓盎鏊撞，揚(yáng)劌太堂，婆菱揚(yáng)劌，至2量QQ2申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：亟學(xué)科專業(yè)名稱：笠塹論文提交日期：2Q!魚(yú)生!!且論文答辯日期：2Q!魚(yú)生12月學(xué)位授予單位：揚(yáng)劌盤鱟學(xué)位授予曰期

2、：2Q12生!屋答辯委員會(huì)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(guó)第一大糧食作物，而且是重要的飼料、果蔬和能源作物，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(yán)重影響了玉米的生長(zhǎng)與發(fā)育。苗期是玉米受非生物脅迫影響最嚴(yán)重的時(shí)期，因而篩選出受非生物脅迫影響而差異表達(dá)的基因，將對(duì)進(jìn)一步闡明這些基因的分子生物學(xué)機(jī)理，挖掘優(yōu)

3、異等位變異開(kāi)展玉米抗逆的分子設(shè)計(jì)育種具有重要的意義。本研究對(duì)苗期(三葉期)玉米自交系B73分別進(jìn)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(cè)序(RNASeq)技術(shù)測(cè)定了在不同非生物脅迫條件下的基因表達(dá)量，篩選了在不同逆境條件下的差異表達(dá)基因，并進(jìn)一步基于生物信息學(xué)方法對(duì)差異表達(dá)基因進(jìn)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(duì)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(gè)差異表達(dá)基因；(2)這5330個(gè)差異表達(dá)基因顯著富集于51個(gè)基因本體，其中富集差異表達(dá)基因大于500的基因本體有4個(gè)，分別是代謝過(guò)程、催化活性、生物調(diào)控和轉(zhuǎn)移酶活性；(3)基于對(duì)差異基因進(jìn)行功能注釋，發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)基因主要與植物激素代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄因子(TFs)、極長(zhǎng)鏈脂肪酸(VLCFAs)以及脂類等的生物合成途徑有關(guān)。(4)基于對(duì)4種逆境條件下的差異表達(dá)基因進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)共有167個(gè)差異表達(dá)基因能夠在4種逆境條件下均表

5、現(xiàn)出差異表達(dá)的特征，其中包含有10類上調(diào)的轉(zhuǎn)錄因子(5個(gè)ERF，2個(gè)NAC，1個(gè)ARF，1個(gè)MYB，1個(gè)HDZIP)和2類下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子(1個(gè)bZIP，1個(gè)MYB)，說(shuō)明玉米可能對(duì)不同的非生物脅迫存在相同的響應(yīng)機(jī)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(dá)的基因，也存在不同逆境條件下不同的差異表達(dá)基因，表明苗期玉米葉片對(duì)這幾種非生物脅迫既存在相似又存在不同的響應(yīng)機(jī)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