楊樹干旱響應(yīng)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析

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1、分類號(hào)Q811.4學(xué)位代碼309密級(jí)學(xué)校代碼10298學(xué)號(hào)3120424南京林業(yè)大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文論文題目：楊樹干旱響應(yīng)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析作者：歐佳佳專業(yè)：林木遺傳育種研究方向：生物信息學(xué)指導(dǎo)教師：童春發(fā)教授二○一五年六月學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文出版授權(quán)書本人及導(dǎo)師完全同意《中國(guó)博士學(xué)位

2、論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程》、《中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程》（以下簡(jiǎn)稱“章程”，見www.cnki._net),愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開出版，并同意編入CNKI《中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)》，在《中國(guó)博頌士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。論文密級(jí)：〇/公開□保密（__年_月至__年__月）（保密鯰摩佐訟式在辦密后雇違守此你試）作者簽名:導(dǎo)師簽名:年吝月人廣曰>丨（年fc月if日致謝時(shí)間如白馬過(guò)隙，三年研究生生活轉(zhuǎn)瞬即

3、逝，回頭看看這三年來(lái)的學(xué)習(xí)、科研工作和生活，有太多值得一生珍藏的美好回憶。本文在導(dǎo)師童春發(fā)教授的悉心指導(dǎo)下完成，從最初找到論文的靈感、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、樣品采集、生物信息學(xué)分析到論文撰寫及論文的反復(fù)修改，都凝結(jié)了童老師辛勤的汗水。童春發(fā)教授敏銳的學(xué)術(shù)洞察力、縝密的邏輯思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識(shí)修養(yǎng)和忘我的工作精神時(shí)刻引導(dǎo)著學(xué)生前行的方向。在此謹(jǐn)向童老師致以崇高的敬意和誠(chéng)摯的謝意。感謝本實(shí)驗(yàn)室王明庥院士、黃敏仁教授、王章榮教授、施季森教授、徐立安教授、尹佟明教授、季孔庶教授、李火根教授、諸葛強(qiáng)教授、徐進(jìn)教授、陳金慧教授、潘惠新教授、席夢(mèng)利教授、陳英副教授、甄艷副教授、胥猛副教授、邊黎明副教授、楊

4、立偉老師，是你們多年不懈地努力，為我們營(yíng)造了這么好的學(xué)習(xí)和科研氛圍，幫助我們完成學(xué)業(yè)，祝老師們身體健康，工作順利！感謝王德源、徐后喜、馬超師妹、陶申童師弟、王瑩師姐、劉粉香師姐、楊文國(guó)師兄、陳玉華師姐和Moha在實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)和生活上的指導(dǎo)和幫助。感謝12級(jí)碩1班所有同學(xué)的幫助，感謝我的室友陳彩慧、王晶、顧菁的關(guān)心和幫助，是你們陪伴我度過(guò)了美好的求學(xué)時(shí)光。感謝南林信息學(xué)院蔣安納老師、徐逸卿老師和林海峰老師給予我計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)上的指導(dǎo)和生活中的關(guān)心和幫助。謝謝你們陪我一路成長(zhǎng)，你們將永遠(yuǎn)留在我的回憶里，衷心希望今后的歲月越來(lái)越美好！最后，感謝我的家人和男友，一直以來(lái)，你們的支持是我不斷前進(jìn)的動(dòng)力，我將

5、以不斷進(jìn)取來(lái)回報(bào)你們！作者：歐佳佳2015年6月于南林摘要干旱是限制楊樹生長(zhǎng)及產(chǎn)量增長(zhǎng)的重要因素，大多數(shù)楊樹抗旱能力較弱。小葉楊（P.simonii）在我國(guó)分布廣并具有耐低溫、耐干旱等特點(diǎn)，是進(jìn)行抗旱機(jī)制研究較為理想的材料，美洲黑楊‘I-69’楊(P.deltoides)也是我國(guó)較為重要的楊屬樹種，但其抗旱能力則較差。為了進(jìn)一步探究楊樹干旱應(yīng)答的分子機(jī)制，本研究通過(guò)對(duì)正常水分條件和干旱條件下生長(zhǎng)的美洲黑楊‘I-69’楊和小葉楊葉片的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測(cè)序，并對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，包括測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、reads與參考序列比對(duì)、差異表達(dá)基因篩選、差異表達(dá)基因注釋、新轉(zhuǎn)錄本識(shí)別、可變剪接識(shí)別。測(cè)序原始

6、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制后，從美洲黒楊正常水分組、美洲黒楊干旱脅迫組、小葉楊正常水分組、小葉楊干旱脅迫組的四個(gè)樣本中共獲得17.33Gbp數(shù)據(jù)。分別將四個(gè)樣本的cleanreads比對(duì)到楊樹參考基因組和參考基因，通過(guò)比較正常水分組與干旱處理組間樣本間基因的表達(dá)水平，分別篩選出兩種楊樹樣本間的差異表達(dá)基因。隨后對(duì)差異表達(dá)的基因做GO注釋及KEGGPathway富集分析，以分析差異表達(dá)基因的功能及其參與的主要生物學(xué)過(guò)程。美洲黒楊正常組與美洲黒楊干旱脅迫組之間的10,398個(gè)差異表達(dá)基因中，有791個(gè)差異表達(dá)基因被注釋到脅迫應(yīng)答（responsetostress）過(guò)程中；小葉楊正常組與小葉楊干旱脅迫組之間的9

7、,269個(gè)差異表達(dá)基因中，有637個(gè)差異表達(dá)基因被注釋到脅迫應(yīng)答過(guò)程中。KEGGPathway富集分析結(jié)果顯示，這兩個(gè)楊屬樹種不同水分處理組間的差異表達(dá)基因中，均有上調(diào)表達(dá)基因被注釋為ABF轉(zhuǎn)錄因子編碼基因、ERF轉(zhuǎn)錄因子編碼基因、MYC轉(zhuǎn)錄因子編碼基因。通過(guò)比較兩個(gè)楊屬樹種中這三類轉(zhuǎn)錄因子編碼基因發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)楊屬樹種不同水分處理組間的差異表達(dá)基因中，有7個(gè)相同的ABF轉(zhuǎn)錄因子編碼基因，有8個(gè)相同的ERF轉(zhuǎn)錄