锁阳转录组测序与儿茶素合成途径相关基因的分析

摘要

药用植物有效成分的代谢积累与基因的调控作用密不可分，通过转录组测序技术对药用植物进行研究，有助于对其次生代谢分子机制的了解及参与调控次生代谢的关键基因的挖掘。锁阳（Cynomorium songaricum Rupr.）是常见的中、蒙药材，但目前其基因组和转录组的信息却很匮乏。本研究以锁阳为材料，通过Illumina技术对未出土和出土后这两个时期的花序和茎进行转录组测序，分析儿茶素生物合成途径及相关基因的表达，主要获得以下研究结果:
　　1.测序总计产出28，932，330，420nt数据，经组装分别得到51360、77540、62181、75830和86702条unigene。将所得的unigene比对到NR、NT、Swiss-Prot、KEGG、COG和GO数据库中，得到unigene的功能注释信息，成功构建了锁阳的转录组文库。
　　2.对unigene进行差异性表达分析，结果显示两个发育阶段锁阳茎中的基因表达量都明显高于花序，出土后锁阳的整体基因表达量较未出土锁阳的高，出土后出现大量高表达的基因可能与其快速生长、开花和结实有关。
　　3.利用高效液相色谱法对各样本中儿茶素含量进行测定，发现未出土锁阳花序含量最高，茎次之;而出土后锁阳花序中含量最低，茎上端和下端的含量较高，但差异性不显著。
　　4.根据转录组信息得到了锁阳儿茶素合成途径，分析发现有11个酶参与该合成途径，共有80个unigene序列注释到该通路中，经筛选后得到了21个相关unigene。
　　5.对筛选得到的基因unigene表达量进行分析，发现基因LAR和DFR表达量的变化规律和儿茶素的成分积累情况相似，因此，我们推断LAR和DFR可能对锁阳儿茶素的合成起着重要的调控作用。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 引言

1．1 研究背景

1．2 研究意义与目的

1．3 研究内容

2．锁阳转录组测序及分析

2．1 材料与方法

2．1．1 材料

2．1．2 RNA提取

2．1．3 文库构建及测序

2．1．4 数据过滤及组装

2．1．5 Unigene功能注释

2．1．6 基因差异表达分析

2．2 结果与分析

2．2．1 转录组测序结果统计

2．2．2 测序组装结果统计与分析

2．2．3 Unigene数据库比对结果

2．2．4 Nr数据库注释结果

2．2．5 COG数据库注释结果

2．2．6 GO数据库注释结果

2．2．7 KEGG数据库注释结果

2．2．8 锁阳unigene差异性表达分析

2．3 讨论

3．儿茶素含量测定及其合成途径分析

3．1 材料与方法

3．1．1 材料

3．1．2 儿茶素的提取

3．1．3 儿茶素含量测定

3．1．4 儿茶素合成途径分析

3．2 结果与分析

3．2．1 儿茶素含量测定结果

3．2．2 儿茶素生物合成途径分析

3．3 讨论

4．结论

参考文献

附录

致谢