毛竹笋生长抑制解除的转录组及生化指标分析

发布时间：2020-09-28 06:17

　　毛竹(Phyllostachys edulis)是集经济价值、社会价值和生态价值为一体的优良竹种,其毛竹笋独特的快速生长模式一直备受研究者的关注。毛竹笋还有另外一个显著的生长发育特性,即存在生长抑制过程。为了探究毛竹笋在生长抑制解除之后所发生的变化,本研究从生物学、转录组学和生化3个水平进行了研究。主要研究结果如下:(1)生长规律监测结果显示,在去除快速生长笋20h之后,那些处于生长抑制状态的笋重新恢复生长。在这之后又有些笋表现出旺盛的生长势,它们会在30h之内迅速成为快速生长的笋反过来又抑制生长缓慢的笋,1到2天之后,那些生长缓慢笋的生长则被完全抑制住。(2)转录组分析表明,一共筛选出12 128个差异表达基因,上调基因有6 164个,下调基因有5 964个。按照功能划分把差异基因分配至细胞代谢、细胞运输、信号转导3个类别中,分别参与细胞组分合成、代谢过程、细胞器合成等功能类别。对差异基因进行Pathway功能注释表明:总共有925个差异基因参与了110条代谢通路,其中关于碳水化合物代谢、脂类物质代谢以及信号转导占了绝大多数。(3)内源激素分析表明:毛竹笋生长生长抑制解除后,IAA、GA_3和ZR都随着毛竹笋生长发育进行而同步上升,而ABA表现出的趋势则相反,IAA、GA_3、ZR与ABA之间的比值也呈现出单峰曲线变化。(4)糖物质分析表明:毛竹笋体内蔗糖、葡萄糖、还原性和还原糖的含量都呈现出一个单峰曲线变化趋势,都随着毛竹笋的恢复生长而同步增加。淀粉含量则变现为先下降后上升的变化趋势,而海藻糖的含量则表现出下降的变化趋势。
【学位单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S795.7
【部分图文】：

毛竹笋,生长情况,动态监测

图 2-1 毛竹笋生长情况动态监测Fig.2-1 Dynamic monitoring the growth of bamboo shoots2.2.3 实时监测与数据处理用摄像头实时监测这些毛竹笋的生长情况，每隔 30 分钟进行图片采集，每隔 6 小时，把存储下来的图片拷出来，用 imajeJ 科学图像处理工具把毛竹笋的生长动态照片转换为客观数据，在 EXCEL 表格中绘制成竹笋生长情况折线图。2.2.4 后续处理一根竹鞭上同时存在生长迅速和生长缓慢的笋，当监测数日后发现那些生长速度缓慢笋的生长被完全被抑制时，我们采取的措施是砍去快速生长的笋，观察那些被生长抑制的竹笋的生长情况。2.3 结果分析2.3.1 毛竹笋试验结果

毛竹笋,日变化,快速生长

毛竹笋生长抑制解除的转录组及生化指标分析生长量的变化，三者表现出不同的生长速率。A1 的生长速率明显比 A2、A3笋快。从 4 月 9 日 0 时之后，A1 就进入了一个“爆发生长期”，即“快速生长期此时 A1 笋平均每天都要长高 30cm，直至超过摄像头的监测范围之后，一直保持着高生长模式。反观 A2、A3，在此之后他们日生长量微乎其微，生长速接近于零。这种状态一直保持到 4 月 12 日的 12 时，可认为他们的生长被抑制了，处于一个生长停滞的状态。为了生长被抑制的笋在解除生长抑制之后究竟何时恢复生长，我们对 B上的快速生长笋 B1 采取了如下的处理：砍去处于快速生长的阶段的 B1 笋，续监测另外两个生长被抑制笋 B2、B3 之后的生长情况。如图 2-2b 所示，在除快速生长笋 B1 之后的 20h，B2、B3 慢慢恢复其生长状态。但当去除快速生笋 B1 30h 之后，B3 开始笋开始进入快速生长模式，此时 B2 笋的生长又慢慢抑制住，48h 之后，B3 笋的生长则被完全的抑制住了。

毛竹笋,生长发育阶段,转录组,文库构建

图 3-1 不同生长发育阶段毛竹笋Figure 3-1 Different growth stages of bamboo shoots3.2.2 总 RNA 提取参照 Invitrogen 公司的 Trizol Reagent 说明书，采用 Trizol 法提取各个样品的总 RNA。3.2.3 mRNA 文库构建和转录组测序Sample Preparation & QCPolyA-mRNApurification&Fragment1st Strand cDNA Synthesis2st Strand cDNA Synthesis

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