中国绿水螅野生型品系及去除共生绿藻品系转录组的初步研究

摘要

单细胞真核绿藻共生在水螅内胚层皮肌细胞是进化生态学和细胞生物学等领域有较高科研价值的特殊生物学现象。水螅与共生藻互利共生的生物学意义已经明确，但该共生体的起源、水螅与共生藻间的识别、相容、代谢流及基因流等共生策略进化的分子机制目前仍未阐明。共生藻在进化上是后来进入水螅细胞的，因此建立去除共生藻的绿水螅模型可能有助于水螅-绿藻共生体起源机制的探讨。基于此，本课题开展了如下研究：
　　1.采用强光辐射及光合作用抑制剂 DCMU共同处理中国绿水螅，处理后的水螅经细胞学及分子生物学鉴定、确认其体内共生绿藻已被彻底去除，在此基础上成功建立中国绿水螅去除共生绿藻品系无性繁殖系；
　　2.分别制备中国绿水螅野生型品系和去除共生绿藻品系的cDNA测序文库，高通量测序数据经denovo组装和拼接、基因表达量分析、GO（gene ontology）分析及功能注释后，筛选出了385条仅在中国绿水螅野生型品系中表达的基因、138条仅在去除共生绿藻品系中表达的基因及35条在两品系间差异表达基因。这些数据的获得有助于探讨与共生相关的基因、基因表达调控途径及代谢通路，以期进一步对水螅-绿藻共生体的起源、建立和维持进程中宿主水螅与共生藻间协调和互作的分子机制进行综合分析和评价，为动物-绿藻共生体起源和共生策略进化的分子机制研究提供基础资料。

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前言

第一章 文献综述

1.引言

2. 模式生物淡水水螅研究进展

3. 绿水螅与共生绿藻共生关系的起源和维持研究进展

3.1 水螅与共生绿藻共生体的形成和维持

3.2 共生藻与绿水螅之间的新陈代谢流

3.3 共生藻与绿水螅之间的基因流

4.进化和生态环境对绿水螅共生体起源的影响

5. 本研究的意义

第二章 中国绿水螅去除共生绿藻品系的制备

1 引言

2 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.2 主要试剂及分子生物学实验试剂盒

2.3中国绿水螅去除共生绿藻品系的制备

2.4 水螅体内共生绿藻是否已被彻底去除的鉴定

3 结果

3.1 最适处理条件的确定

3.2 细胞学鉴定

3.3 分子生物学鉴定

3.4 中国绿水螅去除共生绿藻品系的建立

4 讨论

第三章 中国绿水螅野生型品系及去除共生绿藻品系转录组学分析

1 引言

2 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.2 主要试剂及分子生物学实验试剂盒

2.3 总RNA的抽提

2.4 从总RNA中分离纯化mRNA

2.5 用于高通量测序的cDNA文库的构建

2.6 高通量测序

2.7 生物信息学分析

3 结果

3.1 总RNA的抽提

3.2 高通量原始测序结果

3.3 denovo组装

3.4 基因表达分析

3.5 GO（Gene Ontology）分析及基因功能注释

3.6 重要酶蛋白的KEGG代谢通路分析

3.7 差异表达基因编码的重要蛋白高级结构预测

4 讨论

参考文献

附录：读研期间参与科研项目、论文发表及获奖情况

致谢