叶绿体在光合作用中起着重要的作用，其在植物中是必不可少的。 近年来有研究发现在叶绿体中存在非编码RNA，但是在研究的非编码RNA中很少报道长非编码RNA（lncRNA）。 因此在本研究中，通过建立cDNA文库，利用高通量RNA-Seq技术从茶树的叶绿体转录组中鉴定出20个lncRNA， 其中大多数叶绿体lncRNA被定位到蛋白质编码基因的相反链。 本文还通过实时定量PCR分析了这些原始叶绿体lncRNA对温度胁迫的响应。结果表明，这20个lncRNA在冷和热处理下均表现出不同的表达模式，特别是反义ycf3，其在低光照下加热后表现出更加显著的表达。 此外，在本研究中绘制了操纵子内的许多转录起始位点（TSS），表明了多顺反子基因簇中的解偶联作用。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
文献综述2
1 材料与方法 4
1.1植物材料和处理 4
1.2叶绿体分离和RNA提取4
1.3 cDNA文库的建立4
1.4高通量测序和数据组装4
1.5基因结构分析与注释4
1.6 IncRNA的预测4
1.7实时定量PCR分析4
2 结果与分析5
2.1叶绿体转录组分析5
2.2 TSS和SD序列预测5
2.3茶基因转录组补充 5
2.4潜在的IncRNA6
2.5低温和热胁迫下茶树中IncRNA的表达7
3 讨论7
3.1质子操纵子7
3.2叶绿体IncRNAs7
致谢9
参考文献9
补充表111
补充表211
补充表313
茶树叶绿体转录组中长非编码RNA的发现
茶学161 张振
引言
引言
叶绿体是绿色植物中的重要细胞器，在光合作用中起重要作用。叶绿体具有其自身的基因组，并有助于其他一些重要功能，包括氨基酸合成，脂肪酸合成和植物的免疫反应[13]。叶绿体基因组的主要成 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: @351916072@ 
分是蛋白质编码基因，转移RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）。在叶绿体基因组的基因间，内含子和编码区也发现了非编码RNA（ncRNA）[4]。 ncRNA的常规定义是一类不具有开放阅读框（ORF）并编码蛋白质的RNA分子。但是，除了rRNA和tRNA外，ncRNA还可以分为其他子类别，包括microRNA，小干扰RNA，长非编码RNA（lncRNA），反义RNA（asRNA）等[5]。
LncRNA被定义为一组非蛋白质编码的转录物，长度超过200个核苷酸[6]。 LncRNA被发现广泛存在于人类基因组中，并在许多疾病的抵抗中发挥重要作用[7，8]。在植物中，越来越多的lncRNA被报道，但是这些lncRNA大多来自核基因组。关于叶绿体基因组，先前的研究报道了一些ncRNA并探索了它们的功能[9，10]。例如，在大麦和拟南芥的叶绿体中分别鉴定出60和107个ncRNA [11，12]。但是，大多数这些ncRNA是小RNA，而这些ncRNA的将近一半定位于已知转录本的反义链。迄今为止，很少报道已鉴定的ncRNA的功能。 Georg等 [13]报道了一个长的反义叶绿体RNA：asRNA_ndhB，它覆盖了一个RNA编辑位点和一个II族内含子剪接受体位点，他们还发现这个长的asRNA可能是对异常温度的反应。
茶叶通常会因低温或高温而受损，进而影响茶叶的质量和产量。明显的损害之一是叶绿素降解引起的叶绿体功能丧失和类囊体的破坏。在本研究中，通过对茶叶绿体转录组进行高通量测序来发现潜在的lncRNA，并评估这些lncRNA在响应温度胁迫中的作用。此外，我们系统地分析了叶绿体中转录本的结构，以帮助了解叶绿体的转录机制。
文献综述：
本次实验的主题为发现茶树叶绿体中长非编码RNA的发现，因此在确定主题时，特别关注了国内外在茶树叶绿体方向的研究，如：叶绿体内的基因组，叶绿体的超微结构。然后进一步查阅了有关长非编码RNA的相关文献，了解长非编码RNA的作用与发现。在确定实验的主题后，通过查阅相关技术的文献，进行实验设计，得出实验数据后，进行合理分析和讨论，以完成实验。
在关于叶绿体的研究中，近期发表在国内杂志上的文章主要有研究茶树叶绿体的理化特征，如：研究不同进化程度茶树叶绿体超微结构的差异，根据类囊体体积的大小、排列的整齐程度以及基粒片层和基质片层排列疏松的程度或膜纹的粗细，研究茶树的系统发育状况,同时证明了茶树叶绿体结构的进化过程是由简单到复杂[14]；研究逆境条件下，对茶树叶绿体的理化特征造成的变化，并将其运用到相关茶叶的生产中，乌龙茶的加工中便会涉及到其中的叶绿体脂质过氧化等[15]；关于不同的特色茶树品种的光合特性和超微结构的区别，通过观察不同茶树品种叶绿体的超微结构差别到光合参数的差异，为提高生产力，指定相关栽培管理提供参考[16];研究钙过量对茶树光合特性和其叶绿体超微结构的影响，在探明钙过量对茶树光合生理的影响的同时为解释高钙茶园中茶树生长不良提供一定的理论依据[17]；研究安吉白茶阶段性返白过程中叶绿体蛋白质组学，其以不同阶段的叶绿体为研究对象，采用蛋白质组学和生物信息学等技术，从分子水平揭示安吉白茶阶段性返白现象的分子机理[18]等等。以上可以看出，在涉及茶树叶绿体的理化特征的研究中，基本都与其超微结构有关，其超微结构因不同条件的影响而产生的变化，然后与茶树的生长，对应生产力的变化联系起来，为投入到相关的具体措施，提供一定的参考依据。
而国内发表的文章中，对于茶树叶绿体内的基因也有一定程度的研究，如：在基于叶绿体rbc L和trn Hpsb A序列的湖南茶树资源遗传多样性与亲缘关系的研究中，刘振[19]等采用筛选的叶绿体rbc L序列和trn Hpsb A序列对从湖南收集的26份茶树种质资源进行亲缘关系和遗传多样性的分析，通过测试，分析其中碱基变异和单倍型产生的数量和在测试的单倍型中占的百分比，得出亲缘关系和多样性的判断；李欢[20]对30个茶树栽培品种叶绿体基因组进行了PCRRFLP分析，利用PCRRFLP技术对不同品种茶树的叶绿体多态性进行研究，进行构建不同茶树品种间亲缘关系的分子系统树状图，依据不同茶树品种的遗传距离划分为三大类，既为茶树杂交培育新品种提供了可靠的理论依据,同时对于茶树品种的整理和研究也有一定的帮助。

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