基于转录组与代谢组分析舞毒蛾取食诱导小黑杨抗性分子机制
发布时间：2023-05-11 03:16
小黑杨(Populus simonii×P.nigra)是三北地区重要的绿化树种,也是北方防风林主要树种,有良好的防风固沙作用。舞毒蛾(Lymantria dispar)是世界性森林害虫,分布广、食性杂,给林业生产造成巨大的经济损失。因此,探究小黑杨与舞毒蛾之间的互作机制,挖掘小黑杨抗舞毒蛾取食功能基因,为舞毒蛾的有效防治以及抗虫品种的育种提供依据,在理论和实践方面均有重要意义。本文利用转录组和代谢组分析小黑杨响应舞毒蛾取食和机械损伤的差异表达基因和代谢产物,并进一步测定了关键差异基因表达量以及相关酶活性,具体研究结果如下:1、利用BGISEQ-500高通量测序平台构建舞毒蛾取食处理和机械损伤处理的小黑杨叶片转录组文库。测序获得获得62.43 Gb数据,经过过滤和质量检测后,组装共得到70116条Unigene,平均长度1567 bp。将Unigene在公共数据库进行注释,最终分别有62326(NR:88.89%)、47332(SwissProt:67.51%)、49093(KOG:70.02%)、48222(KEGG:68.77%)、47802(GO:68.18%)以及 48414(...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 舞毒蛾发生规律与防治研究进展
1.1.1 舞毒蛾生物学特性
1.1.2 舞毒蛾防治特性
1.2 植物防御关键信号通路
1.3 昆虫取食诱导直接防御研究进展
1.4 寄主植物的间接防御研究进展
1.5 转录组与代谢组测序技术在植物抗虫性上的应用
1.6 本文研究目的与意义
1.7 研究主要内容及技术路线
2 舞毒蛾取食和机械损伤小黑杨转录组分析
2.1 材料和方法
2.1.1 实验材料
2.1.2 舞毒蛾取食与机械损伤处理
2.1.3 小黑杨叶片总RNA提取及纯化
2.1.4 cDNA文库的构建
2.1.5 测序reads去噪及序列从头(de nevo)拼接
2.1.6 CDS预测与SSR检测
2.1.7 Unigene功能注释
2.1.8 差异基因表达分析
2.2 结果与分析
2.2.1 转录组测序质量评估与组装结果
2.2.2 Unigene的基因功能注释
2.2.3 转录组差异基因表达分析
2.2.4 DEGs的KEGG代谢途径分析
2.2.5 舞毒蛾取食与机械损伤特异性相关DEGs KEGG富集分析
2.3 本章小结与讨论
3 舞毒蛾取食和机械损伤小黑杨代谢组学分析
3.1 材料和方法
3.1.1 实验材料
3.1.2 主要实验仪器
3.1.3 代谢物的提取
3.1.4 代谢物LC-MS分析
3.1.5 代谢物数据处理与统计分析
3.2 结果与分析
3.2.1 舞毒蛾取食与机械损伤对小黑杨代谢谱的影响
3.2.2 差异代谢物鉴定和分析
3.2.3 舞毒蛾取食与机械损伤特异性相关代谢物的筛选
3.2.4 舞毒蛾取食相关代谢通路网络构建
3.3 本章小结与讨论
4 小黑杨应答舞毒蛾取食代谢通路关键差异基因特性和表达分析
4.1 材料和方法
4.1.1 实验材料
4.1.2 主要实验仪器
4.1.3 总RNA的提取与cDNA的合成
4.1.4 小黑杨相关差异基因生物信息学分析
4.1.5 实时荧光定量RT-PCR
4.1.6 数据统计分析
4.2 结果与分析
4.2.1 小黑杨取食胁迫相关差异基因分析
4.2.2 舞毒蛾取食对ko00940和ko00941通路关键基因表达的影响
4.3 本章小结与讨论
5 舞毒蛾取食对小黑杨代谢途径关键酶活性的影响
5.1 材料和方法
5.1.1 实验材料
5.1.2 POD活性测定
5.1.3 CAD活性测定
5.1.4 DFR活性测定
5.1.5 LAR活性测定
5.1.6 CCR、CHS、FLS和F3H活性测定
5.1.7 酶液蛋白浓度测定
5.1.8 数据统计与分析
5.2 结果与分析
5.2.1 舞毒蛾取食和机械损伤处理对小黑杨CCR活性影响
5.2.2 舞毒蛾取食和机械损伤处理对小黑杨CAD活性影响
5.2.3 舞毒蛾取食和机械损伤对小黑杨POD活性影响
5.2.4 舞毒蛾取食和机械损伤对小黑杨CHS活性影响
5.2.5 舞毒蛾取食和机械损伤对小黑杨DFR活性影响
5.2.6 舞毒蛾取食和机械损伤处理对小黑杨FLS活性影响
5.2.7 舞毒蛾取食和机械损伤处理对小黑杨F3H活性影响
5.2.8 舞毒蛾取食和机械损伤对小黑杨LAR活性影响
5.3 本章小结与讨论
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3814048
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 舞毒蛾发生规律与防治研究进展
1.1.1 舞毒蛾生物学特性
1.1.2 舞毒蛾防治特性
1.2 植物防御关键信号通路
1.3 昆虫取食诱导直接防御研究进展
1.4 寄主植物的间接防御研究进展
1.5 转录组与代谢组测序技术在植物抗虫性上的应用
1.6 本文研究目的与意义
1.7 研究主要内容及技术路线
2 舞毒蛾取食和机械损伤小黑杨转录组分析
2.1 材料和方法
2.1.1 实验材料
2.1.2 舞毒蛾取食与机械损伤处理
2.1.3 小黑杨叶片总RNA提取及纯化
2.1.4 cDNA文库的构建
2.1.5 测序reads去噪及序列从头(de nevo)拼接
2.1.6 CDS预测与SSR检测
2.1.7 Unigene功能注释
2.1.8 差异基因表达分析
2.2 结果与分析
2.2.1 转录组测序质量评估与组装结果
2.2.2 Unigene的基因功能注释
2.2.3 转录组差异基因表达分析
2.2.4 DEGs的KEGG代谢途径分析
2.2.5 舞毒蛾取食与机械损伤特异性相关DEGs KEGG富集分析
2.3 本章小结与讨论
3 舞毒蛾取食和机械损伤小黑杨代谢组学分析
3.1 材料和方法
3.1.1 实验材料
3.1.2 主要实验仪器
3.1.3 代谢物的提取
3.1.4 代谢物LC-MS分析
3.1.5 代谢物数据处理与统计分析
3.2 结果与分析
3.2.1 舞毒蛾取食与机械损伤对小黑杨代谢谱的影响
3.2.2 差异代谢物鉴定和分析
3.2.3 舞毒蛾取食与机械损伤特异性相关代谢物的筛选
3.2.4 舞毒蛾取食相关代谢通路网络构建
3.3 本章小结与讨论
4 小黑杨应答舞毒蛾取食代谢通路关键差异基因特性和表达分析
4.1 材料和方法
4.1.1 实验材料
4.1.2 主要实验仪器
4.1.3 总RNA的提取与cDNA的合成
4.1.4 小黑杨相关差异基因生物信息学分析
4.1.5 实时荧光定量RT-PCR
4.1.6 数据统计分析
4.2 结果与分析
4.2.1 小黑杨取食胁迫相关差异基因分析
4.2.2 舞毒蛾取食对ko00940和ko00941通路关键基因表达的影响
4.3 本章小结与讨论
5 舞毒蛾取食对小黑杨代谢途径关键酶活性的影响
5.1 材料和方法
5.1.1 实验材料
5.1.2 POD活性测定
5.1.3 CAD活性测定
5.1.4 DFR活性测定
5.1.5 LAR活性测定
5.1.6 CCR、CHS、FLS和F3H活性测定
5.1.7 酶液蛋白浓度测定
5.1.8 数据统计与分析
5.2 结果与分析
5.2.1 舞毒蛾取食和机械损伤处理对小黑杨CCR活性影响
5.2.2 舞毒蛾取食和机械损伤处理对小黑杨CAD活性影响
5.2.3 舞毒蛾取食和机械损伤对小黑杨POD活性影响
5.2.4 舞毒蛾取食和机械损伤对小黑杨CHS活性影响
5.2.5 舞毒蛾取食和机械损伤对小黑杨DFR活性影响
5.2.6 舞毒蛾取食和机械损伤处理对小黑杨FLS活性影响
5.2.7 舞毒蛾取食和机械损伤处理对小黑杨F3H活性影响
5.2.8 舞毒蛾取食和机械损伤对小黑杨LAR活性影响
5.3 本章小结与讨论
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3814048
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