银杏转录组测序及叶片与胚珠数字基因表达谱分析

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1、户、－—＊？二：＾０＾类号―Ｍ１２０８４８？学＾号ｉ＿…＿．—；；－ＵＤＣ：＾：七户皆夸资咬０右啼石＇．｜＾心．１；三帝＾部ｒ參篆卿媛叫巧—髮舅皆這巧壬学位冷文黎少苗＂（欄；．；：；義餐Ｉ．艰－嫁一银杏转录组测序及叶片与脏蘇数字基鐘表达谱务一一■心Ｃ装路兆庚产戸琴．＂■４…指导教师姓名－：王莉副教授２２５００９，扬州大学，江苏扬州，＞申请学位级别：硕壬学科专业名称：果树学心＾论文提交日期：２０１５年６月论文答辩２０１５，日期：年６月妙＼ｔ—学位授予单位；损州大学学位授予日期：

2、２０１５年６月－Ｖ．－１￣￣Ｉ＇．一？答辩委一员会主席：陈鹏教授一义－＇．＊权．古产本ｙ獻；＾笨乂＂＂＇．＇、二球＂辛＾二备Ｔ為户二Ｃ－杂少去令去养壤知私海曲诗￡？冰：斬賓勺＇驯教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路兆庚银杏转录组测序及叶片与巧珠数字基因表达谱分析Ｉ摘要庇珠是种子植物最重要的生殖结构，在其生命周期和世代交替过程中起到关键作用。目前被子植物胚珠发育的分子遗传机理己被广泛研究，而裸子植物胚珠的相关研究却非常有限。一银杏作为现存

4、最古老的裸子植物之，己有形态学与解剖学研究表明银杏胚珠的生殖结构与功能具有早期种子植物很多原始特征，此外，在少量现存银杏与古生代银杏类植物中，发现银杏胚珠还具有叶生拟胚珠的形态特征。因此，从基因组水平上系统研究银杏歴珠的发育机制具有重要的科学价值。前人有关银杏的分子水平研究主要仅集中在次生代谢物合成及系统发育与进化等方面，而从基因姐水平上对银杏胚珠与叶片之间共性表达及差异表达的功能基因系统比较研究未见报道。本研巧利用第二代高通量测序技术结合生物信息学分析的方法对银杏雌叶转录组进行测序分析，并对银杏胚珠与叶片进行数字基因表达谱的比较与分析

5、，确定了大量共同表达与差异表达的功能基因Ｗ及与巧珠发育相关基因，主要研究结果如下：１应用改良后的ＣＴＡＢ法分别成功提取银杏叶片与胚珠的总ＲＮＡ（），质检合格后，被用于转录组及数字基因表达谱测序。－口）基于ＩｌｌｕｍｉｎａＨｉｇｈｓ巧ＴＭ２０００测序平台对银杏叶片进行转录组测序，总共获得了５６３４１４６０个ｒａｗｒｅａｄｓ，经过去除低质量的序，接头序列，含Ｎ的比例大于５％的序列获，，列得５４，２５３，５１２个ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ，Ｑ２０高达９７．２１％，测序质量高。Ｄｅｎｏｖｏ组装最终获得７７８９８，个平均长度高达８２９

6、ｂｐ，Ｎ５０为１７４３ｂｐ的ｉｍｉｇｅｎｅｓ，丰富了银杏转录组信息。０）经ＢＬＡＳＴｘ将所有ｕｎｉｇｅｎｅｓ比对到６大数据库中，总共有４２，６２４条ｕｎｉｇｅｎｅｓ得到了基因功能注释，占所有ｕｎｉｇｅｎｅｓ总量的５４．７２％。经ＫＥＧＧ数据库功能注释结果，代谢途径分析显示共有１８巧个ｕｎｉｇｅｎｅｓ被注释到１８种主要的次生代谢物生物合成途径当中，其中获得可能参与银杏类黄丽合成的９０个ｕｎｉｇｅｎｅｓ（编码１１个关键酶）。此外还获得参与银杏荫内脂生物－合成的６１个ｕｎｉｅｎｅｓ编码１７个关键酶）ｒｏｔ，ｇ（。根据Ｓｗｉｓｓｐ注释结果发现了

7、８５５个ｕｎｉｇｅｎｅｓ编码１６类转录因子，可能参与了调控银杏叶片生长发育和形态建成、次生代谢物合成、逆境胁迫等多个生物学过程；确定了许多与发育相关的候选基因。（４）银杏转录组测序获得的ｕｎｉｇｅｎｅ序列联合己公布的银杏转录本序列，共同组成１〇化１２４条参考序列供ＤＧＥ测序与比对分析。经去除低质量的数据后，从银杏叶片与巧珠ＤＧＥ测序中分别获得１１，５９７，２３４和１２，４５９，１２８条ｄｅａｎｒｅａｄｓ，完美比对上参考序列的ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ分别达到８０．２１％与７４．４８％，表明比对结果好。测序饱和度及随机性分布显示测序质量较好

8、。（５）基因定量分析结果显示了银杏