棉花和拟南芥应答水分胁迫的转录组数据比较分析及基因表达调控网络的构建

棉花是世界上重要的经济作物, 水分胁迫是制约棉花产量主要因素之一，目前亟待研究棉花应答水分胁迫基因表达调控的分子机制。本研究利用基因芯片和深度测序以及分子生物学技术，在一个多维的生物信息学分析模式基础上，建立棉花应答水分胁迫的转录组数据挖掘平台。同时充分利用模式植物拟南芥的丰富资源，通过棉花与拟南芥转录组数据的协同分析，构建棉花应答水分胁迫基因表达调控网络，针对关键效应基因确定其转录调控网络和信号转导通路，发掘棉花抗逆候选基因，并克隆和转化到拟南芥中进行功能验证，以期明确其所在的调控通路，为我国棉花分子设计育种提供一批与抗逆（高盐、干旱、低温等）相关的候选基因，并为棉花的遗传改良提供基因资源。

棉花是世界上重要的经济作物, 水分胁迫是制约棉花产量主要因素之一，本研究试图利用棉花和拟南芥应答水分胁迫的转录组数据比较分析以及基因表达调控网络的构建来探索棉花应答水分胁迫的分子机制。首先，我们在基因组、转录组数据整合基础上，利用模式植物拟南芥的组学资源和功能注释，通过比较功能基因组学手段，构建了雷蒙德氏棉功能基因组数据挖掘平台；同时，我们绘制和分析了亚洲棉苗期不同组织应答盐和PEG处理的转录组学数据，并结合公共数据构建了亚洲棉基因共表达网络，通过对亚洲棉基因网络的动态分析，预测了一批可能与棉花抗逆相关的候选基因，其中一个JAZ基因已通过拟南芥转基因实验的初步验证。另外，我们还通过预测手段构建了雷蒙德氏棉和亚洲棉的蛋白-蛋白互作网络。这项研究将为我国棉花分子设计育种提供一批与抗逆相关的候选基因，并为棉花的遗传改良提供基因资源。