论文部分内容阅读
铁皮石斛是传统名贵珍稀中药材，冻害是当前产业发展中的瓶颈问题。为此，本研究采用第二代测序技术，深度分析冷胁迫下铁皮石斛转录组及差异基因表达模式，挖掘与冷胁迫相关基因，并开展Ty1-copia类反转录转座子与铁皮石斛抵御胁迫相关的研究。所取得的主要研究成果如下：利用Illumina平台对铁皮石斛抗寒性强的浙江临安种质（C15）冷诱导处理的材料进行转录组测序，获得了76,793,920个双端测序reads，经拼接组装得到50,783条Unigenes，平均长度为838nt。将所有Unigenes比对到数据库，大多数参与冷胁迫的基因得到注释。并对4℃冷胁迫处理不同时间的样品进行数字表达谱测定(DGE)，分析铁皮石斛冷胁迫条件下基因表达模式，挖掘到15个冷胁迫相关基因，并发现很多与胁迫相关的转座子。以C15、云南广南（A39）为材料，克隆Ty1-copia类反转录转座子的RT序列并分析其异质性，结果发现这些序列含有多个不同胁迫条件作用的调控元件。将这些序列翻译成氨基酸进行聚类分析，发现与其他植物（尤其是单子叶植物的小麦、荸荠）具有较高的同源性，表明它们间可能存在着Ty1-copia类反转录转座子的横向传递。以100μmol·L-1的脱落酸（ABA）对C15进行不同时间处理，研究ABA处理后铁皮石斛Ty1-copia类反转录转座子的转录活性。结果表明，克隆得到的具有转录活性的序列与之前其基因组核苷酸序列一样，异质性很高，但与基因组序列相比，其相关调控元件所占比例明显升高，将诱导后的序列与基因组序列进行聚类分析，发现诱导后表达的序列大多数与基因组序列亲缘关系较远。对C15分别进行冷胁迫和渗透胁迫处理后，发现铁皮石斛具有转录活性的Ty1-copia类反转录转座子与其防御机制有一定的关系。所得到的具有转录活性的序列中与胁迫相关调控元件所占比例明显升高，将诱导后的序列与基因组序列进行聚类分析，发现经过两种环境胁迫处理后分离出的RT序列聚在一起，且大多数与基因组序列有明显差异。