一、油菜素内脂信号转导研究进展(综述)(论文文献综述)
张宁[1](2021)在《外源GA3调控葡萄叶片向光性的生理基础研究》文中研究指明植物的向光性是植物对蓝光的向性反应,在植物界中广泛存在着向光性反应。葡萄作为一种喜光植物,具有明显的向光性。通过用赤霉素处理葡萄叶片,发现赤霉素对叶片的向光性有抑制作用。因此本研究以6年生?意斯林‘(Italian Riesling)葡萄为试材,选择晴朗的天气,选取生长健壮且无病虫害的植株,于8:00前将长度超过80 cm的新蔓去除副梢后拉平用塑料胶带固定在立架的第三道铁丝上,使叶片正面向下、背面向上,叶片呈水平状态,然后对固定后的叶片喷施药剂进行处理,共设3个处理,分别为75 mg/L的赤霉素(GA3)、200 mg/L的烯效唑(S3307)和清水(CK)。处理后观察并测定叶片的旋转进程,同时测定叶片的水势、光合参数、叶绿素荧光参数、卡尔文循环关键酶活性及其基因的表达量、内源激素含量及GA信号传导途径关键基因的表达量等指标的日变化,探究外源GA3对葡萄叶片向光性的调控机理,以期为进一步研究外源激素对叶片向光性的影响提供一定的理论基础。主要研究结果如下:1.随着光照时数的变化叶片逐渐发生旋转,叶片与水平面的夹角逐渐增大,叶柄与水平面的夹角逐渐减小。外源GA3处理后较对照显着减缓了叶片的向光性旋转速度,而其抑制剂S3307处理则加速了叶片的向光性旋转。2.在外源GA3减缓叶片向光性旋转的过程中,测定发现该处理的叶片水势在10:00-18:00时显着低于对照,而其抑制剂S3307处理后,叶片的水势在14:00-16:00时显着高于对照。3.外源GA3处理后,叶片和叶柄卡中尔文循环过程的关键酶Rubisco、FBPase、GAPDH和FBA的活性及其基因表达量较对照显着降低;同时,叶片的光合参数Pn、Gs、Tr在12:00-18:00时较对照显着降低,Ci的变化则与Pn、Gs和Tr相反;叶绿素荧光参数Fm、Fv/Fm、ETR出现不同程度的降低,NPQ较对照显着升高。而其抑制剂S3307处理效果则与GA3相反。表明GA3对叶片的向光性旋转产生的抑制作用与其负调控光合作用相关调控基因,减弱叶片和叶柄的光合能力,降低光合产物的积累量有关。4.外源GA3处理后,GA在叶片和叶柄中通过信号传导,引起了GA信号传导途径中的关键蛋白基因Vv GAI1、Vv RGA、Vv SLR1及Vv GID1A表达量的降低,提高了叶片和叶柄中GA3、IAA和ZT的含量及GA3/IAA的比值,降低了ABA的含量。由此可见,GA3对叶片的向光性旋转产生的抑制作用与其调控内源激素的含量,提高叶片和叶柄中GA3/IAA的比值有关。综上所述,外源GA3通过降低叶片和叶柄的光合作用和光合产物的积累,提高内源GA3与IAA的比值,进而对叶片的向光性旋转产生了一定的抑制作用。
李莎莎[2](2021)在《葡萄种子败育因子与无核抗病葡萄种质创制研究》文中提出无核性状是国际鲜食葡萄的重要研究和育种方向。胚挽救技术的应用,使种子败育型葡萄作母本进行大田杂交后,不仅提高后代的无核率,而且缩短育种周期。种子败育型葡萄果实发育进程中,种子败育与形成无核果实的相关基因是什么?这些基因表达与调控机理是什么?搞清楚这些基因的作用与相互关系,对无核葡萄育种具有重要的科学意义与实际应用价值。本文首先以种子败育型葡萄‘无核白’为材料,在种子败育过程中观察胚珠的形态和组织解剖结构,并测定其内源激素含量,分析不同基因在‘无核白’和有核葡萄‘黑比诺’的种子败育/发育过程中的差异表达,筛选出种子败育相关基因;同时以种子败育型葡萄作母本,引入抗病的中国野生葡萄及其后代材料作父本杂交后,利用胚挽救技术创制无核抗病新种质。取得的主要结果如下:1.‘无核白’种子败育过程中形态、组织解剖和内源激素水平等发生变化。在32~42 DAF(days after flowering,开花后天数)观察杨凌地区‘无核白’发育的胚珠形态大小不一,在37 DAF其种皮褐变和皱缩。石蜡切片观察‘无核白’从32 DAF开始胚囊皱缩,胚乳细胞降解、退化,且内、外种皮分离,在42 DAF与‘红宝石无核’的球形胚相比,‘无核白’的胚体积小,胚发育延缓。测定‘无核白’胚珠中GA3和ZR含量从36 DAF开始下降,IAA含量从37 DAF开始下降,ABA含量从34 DAF持续升高,(GA3+IAA)/ABA和ZR/ABA含量比率分别从34 DAF和36 DAF开始下降。分析激素合成信号基因的表达情况,从30~45 DAF赤霉素合成基因Vvi GA2ox-3和Vvi GA3ox-1的表达量下降,生长素抑制子Vvi AUX/IAA4和Vvi AUX/IAA8以及脱落酸信号基因Vvi Sn RK2.1和Vvi Sn RK2.2的表达量上升。2.在‘无核白’和‘黑比诺’8个不同败育/发育时期的胚珠中种子发育相关基因、不同转录因子及水杨酸合成和信号途径基因差异表达。从20~55 DAF,8个不同发育时期的胚珠中,种皮发育相关基因Vvi AGL11和胚乳发育相关基因Vvi FIS2和Vvi IKU2的相对表达量均在‘无核白’中持续降低,在‘黑比诺’中升高;胚乳发育相关基因Vvi PHERES1在‘无核白’中先升高后降低,在‘黑比诺’中持续升高;转录因子Vvi WRKY3、Vvi WRKY52和Vvi HB7在‘无核白’中的表达量持续升高,但在‘黑比诺’中变化趋势不明显,Vvi WRKY6的表达量在‘无核白’中先升高后降低,在‘黑比诺’中基本不变。依赖水杨酸合成和信号途径基因Vvi EDS1.2、Vvi NDR1和Vvi SID2的表达量在‘无核白’中升高,引起免疫防御反应,促进种子败育。不同组织表达特性分析,Vvi AGL11、Vvi IKU2、Vvi WRKY3、Vvi WRKY6和Vvi WRKY52在无核葡萄和有核葡萄的胚珠中表达量最高;Vvi PHERES1在有核葡萄的胚珠中表达量最高。3.利用胚挽救技术以种子败育型葡萄为母本分别与中国野生葡萄(杂种)、欧洲无核葡萄作父本杂交,共配置了24个组合,获得2259株无核、抗病新株系。以‘红宝石无核’‘昆香无核’和‘火焰无核’作母本,‘塘尾’‘双优’‘北醇’‘阳光玫瑰’‘红宝石无核’‘无核白’和‘爱神玫瑰’等作父本时胚挽救效率较好。当‘无核白’‘红宝石无核’‘火焰无核’‘昆香无核’和‘克瑞森无核’分别作母本时,最佳取样时间分别为开花后39天、授粉后57~58天、40~41天、50天和42天。通过优化胚挽救技术体系,在‘火焰无核’葡萄开花前外源喷施5 mg/L的油菜素内酯,显着提高其胚发育率,并增加多胚的数量;以ER为基础培养基,添加水杨酸合成抑制剂可提高胚发育率;以WPM为基础培养基,添加1.0μmol TDZ显着提高杂种胚的成苗率。4.通过分子标记辅助选择和田间抗病性调查获得一批无核、抗病新种质。共移栽炼苗成活1662个胚挽救杂种,通过无核性状分子标记GSLP1和SCF27检测杂种后代中携带目的条带有484株;通过抗霜霉病分子标记S382和S294检测杂种后代中携带目的条带有25株。田间抗病性鉴定出杂种后代中抗白粉病51株和抗霜霉病96株。综上所述,‘无核白’种皮发育相关基因Vvi AGL11的转录水平降低,促进种皮褐变、皱缩,内外种皮分离;胚乳发育相关基因Vvi FIS2、Vvi PHERES1和Vvi IKU2的转录水平降低,促进胚乳降解;以及内源GA3、IAA、ZR和ABA之间的含量变化和水杨酸合成和信号基因介导的防御反应等,共同促进葡萄种子败育,且种皮的降解与胚乳的退化同步发生。
秦成[3](2020)在《乙酰胆碱调控烟草幼苗盐胁迫的生理机制》文中指出盐胁迫是影响作物生长发育和产量的主要非生物胁迫因素之一。施用外源物质作为一种简易有效的途径可有效减缓盐胁迫的伤害,具有广阔的应用前景。乙酰胆碱作为人类和动物大脑中广泛存在的神经递质,在植物中也开展了相关的生理作用及机理研究,但关于外施乙酰胆碱提高植物抗逆生理作用的研究虽有报道,但不够系统深入,尤其是对耐盐性调控研究较为缺乏。因此,深入明晰乙酰胆碱减缓植物盐胁迫的效果及作用机制并加以有效利用具有重要意义。本研究以模式植物本氏烟草作为研究对象,通过水培试验模拟盐胁迫处理,研究盐胁迫诱导下烟草幼苗乙酰胆碱含量的时空分布规律;盐胁迫下外源乙酰胆碱对烟草幼苗生长、光合特性、水分代谢、叶绿素合成代谢的影响,并通过转录组分析,揭示乙酰胆碱缓解烟草盐胁迫的生理机制,为生产中施用乙酰胆碱提高作物耐盐性和抗性育种提供理论依据。主要结果如下:1.采用酶联免疫吸附法(ELl SA)检测盐胁迫下不同时段烟草幼苗根、茎、老叶和幼叶各器官的乙酰胆碱含量。结果表明,烟草幼苗各器官均检测到乙酰胆碱的存在;内源乙酰胆碱含量由高到低依次为幼叶>根>茎>老叶;随着盐胁迫时间的延长,乙酰胆碱首先在根部累积,茎部和幼叶的乙酰胆碱含量均于盐胁迫处理72 h后达到最大值,与对照处理相比差异达显着水平,其中,盐胁迫处理72 h后幼叶含量比对照增加了74.34%。表明本氏烟草幼苗在受到盐胁迫诱导后,根系首先响应,而地上部分中幼叶则是乙酰胆碱抵御外界不良环境的主要响应器官,且与处理时间有关,较系统的阐明了盐胁迫诱导下的烟草幼苗乙酰胆碱含量的时空分布规律。2.采用根施及叶喷两种方式,研究不同浓度的乙酰胆碱对盐胁迫下烟草幼苗的植株生长状况以及主要生理特性的调控效应。外源施用10(?)M乙酰胆碱显着促进盐胁迫下烟草植株的生长和干物质的累积,其中植株地上部干重与盐胁迫处理相比提高了10.54%。此外,外源10(?)M乙酰胆碱可提高叶片含水量、根系活力,促进脯氨酸和可溶性糖的累积,从而导致丙二醛含量、相对电导率及水分饱和亏显着降低。因此选用适宜的乙酰胆碱浓度可有效的缓解盐胁迫导致的膜脂过氧化,维持细胞脂膜稳定性,促进植株的渗透调控能力,从而维持植株的正常生长,减缓烟草幼苗的盐胁迫伤害。3.外源10(?)M乙酰胆碱处理后根系水导和叶片相对含水量分别较盐胁迫处理后增加了65.45%和15.46%;同时显着降低各部位Na+/K+,根、茎、叶部Na+/K+分别降低67%、34.98%和26.14%。通过叶片染色(伊文思蓝、氮蓝四唑和二氨基联苯胺)分析说明乙酰胆碱能够减缓盐胁迫诱导的活性氧的累积。同时定量化检测外源乙酰胆碱处理后叶片超氧阴离子(O2·-)、过氧化氢(H2O2)及丙二醛(MDA)含量,与盐胁迫处理相比,分别降低了29.96%、24.84%和46.7%。外源乙酰胆碱处理显着提高了叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性。与盐胁迫处理5 d相比,乙酰胆碱(ACh)含量和胆碱乙酰转移酶活性(Ch AT)提高了17.36%和23.6%。外源乙酰胆碱在一定程度缓解盐胁迫导致的水分散失,改善离子失衡,提高抗氧化能力,乙酰胆碱合成代谢等,从而缓解植株的盐胁迫损伤。4.乙酰胆碱可促进盐胁迫下叶绿素生物合成中间体胆色素原(PBG)和尿卟啉III(Uro III)的合成以及加速其产物向下游物质的代谢速率,导致下游产物原卟啉IX(Proto-IX)、镁原卟啉IX(Mg-Proto IX)和原叶绿素酸酯(Pchl)的大量累积;同时可通过激活叶绿素合成关键酶基因HEMA1、CAO、CHLH和POR的表达,提高叶绿素的合成水平。外源乙酰胆碱处理显着提高盐胁迫处理15 d后叶片净光合速率(A)、气孔导度(gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(E),与盐胁迫处理相比,分别提高了54.56%、86.47%、13.79%和31.36%。同时,外源乙酰胆碱处理可显着提高盐胁迫下叶片初始荧光和最大荧光。因此,外源乙酰胆碱缓解了盐胁迫引起的烟草幼苗叶片失绿状态,促进了叶绿素合成进程,促进叶绿素荧光参数及光合性能。5.通过转录组分析显示,盐胁迫下外源乙酰胆碱对烟草转录组有明显的影响,导致527个基因和131个基因分别显着上调和下调。对这些差异基因进行KEGG通路分析,表明乙酰胆碱诱导盐胁迫后烟草中差异表达基因富集在16个通路中,而高比例的、特异的响应盐胁迫的差异表达基因富集在DNA复制、多种环境中的微生物代谢、内质网中蛋白质加工以及植物激素信号转导通路中。乙酰胆碱可通过调控编码渗透调节、光合代谢和氧化还原调节相关的基因提高烟草的耐盐能力,另外可通过增强参与油菜素内脂、生长素、赤霉素及水杨酸信号转导途径及部分转录因子基因的表达;以及细胞壁合成修饰在乙酰胆碱耐盐过程中发挥作用。盐胁迫下外源乙酰胆碱处理使转录组的变化整体趋向于恢复到对照水平。表明乙酰胆碱可能起到一种类似于激发子的引发作用,参与烟草盐胁迫缓解的串扰网络中。总之,乙酰胆碱可通过缓解氧化损伤、维持植株水分吸收、调节光合能力和叶绿素代谢等多个方面揭示其缓解烟草幼苗盐胁迫损伤的生理机制,并采用转录组测序技术,全面解析乙酰胆碱缓解盐胁迫中涉及的差异表达基因及分子调控途径,为乙酰胆碱作为新型诱导剂如何精准合理施用以最大程度地缓解盐胁迫伤害提供理论支撑。
郑雷[4](2020)在《GhPRE1基因在陆地棉株型调控中的功能分析及作用机制研究》文中进行了进一步梳理棉花是世界上最重要的纤维作物,是我国重要的战略物资。株型是棉花的重要农艺性状,不仅影响产量,还是影响机械化采收的关键指标。油菜素甾体类化合物(Brassinosteroids,BRs)参与调控包括植株营养生长、生殖生长等广泛的生命过程,对株型构建发挥关键作用。本研究通过FOX-hunting(Full-length c DNA over-expressing gene hunting system)系统发掘棉花BR信号途径株型调控基因,获得了可以显着促进油菜素内酯受体突变体bri1-5株型变化的Gh PRE1基因,证明Gh PRE1基因参与油菜素内酯信号受体蛋白BRI1(Brassinosteroid insensitive 1)下游的信号转导途径并对植株生长有调控作用。利用PRE基因隐马尔可夫模型在陆地棉全基因组中鉴定到26个Gh PRE基因,分入PRE-a至PRE-d四个亚群中。结合陆地棉RNA-seq数据分析发现Gh PRE1基因所属的PRE-a亚群在棉花各组织中有最高的表达水平。通过Gh PRE1启动子驱动GUS基因(ProGh PRE1::Gus)检测显示Gh PRE1基因在根尖区域有优势表达,而在根尖上部细胞增殖区内表达量下降,根据植物根部各组织细胞生长状态推测Gh PRE1基因表达与细胞分裂调控可能存在关联。同时,使用油菜素内酯(BL)和油菜素内酯抑制剂芸苔素唑(BRZ)处理ProGh PRE1::Gus转基因拟南芥,证明Gh PRE1基因的表达受到BR信号诱导。在拟南芥中,过量表达Gh PRE1基因植株各组织均表现显着的增长趋势,结合扫描电镜观察发现过量表达Gh PRE1基因的拟南芥下胚轴伸长源自Gh PRE1基因对细胞的伸长生长的促进作用。病毒诱导Gh PRE1基因沉默(VIGS)试验发现沉默Gh PRE1基因促使棉花株高及各组织显着缩小,并且同时沉默PRE-a亚群多个同源基因植株矮化效果更加明显,证明Gh PRE1基因具有促进棉花组织生长作用,并且PRE-a亚群基因间存在功能冗余性。另一方面,沉默Gh PRE1基因植株促进叶片和茎节数量显着增加,表明Gh PRE1基因在调控细胞伸长生长的同时可能对细胞分裂和组织分化存在抑制效果。GhPRE1转录因子缺失典型b HLH(Basic helix-loop-helix)转录因子的DNA结合域,因此需要借助与其他转录因子结合形成二聚体结构来实现转录调控功能。通过酵母双杂交筛库获得与Gh PRE1蛋白互作的ERF转录因子Gh_A12G0216和Gh_D02G2086。进化分析发现Gh_A12G0216和Gh_D02G2086及其亲缘关系最近Gh ERF转录因子同属于B4和B2亚群,包含41个家族成员。从其成员各分支中选择4个基因(Gh_D12G1915、Gh_A12G1761、Gh_A10G0471和Gh_D12G0658),并通过酵母双杂交试验和双分子荧光互补试验证明其编码蛋白均与Gh PRE1蛋白存在互作关系。加权共表达网络分析发现41个Gh ERF转录因子与Gh PRE1(Gh_A09G0192、Gh_D09G0182)基因存在表达关联关系,并且在共表达网络中与Gh PRE1基因存在相同和相反两个方向的共表达基因,说明Gh PRE1基因与41个Gh ERF转录因子成员的互作可能存在促进和抑制两种互作模式。选择酵母双杂交互作效果明显且与Gh PRE1基因具有相同和相反两个方向共表达基因的Gh ERF基因(Gh_D02G2086和Gh_A12G1761)构建过表达转基因拟南芥。表型观察发现过表达Gh_D02G2086基因拟南芥显着增加莲座叶和分枝数量。过表达Gh_A12G1761基因拟南芥植株却表现株高显着增加,茎秆增粗,茎部切片发现过表达Gh_A12G1761基因拟南芥细胞有变小的趋势,说明转基因拟南芥茎部变粗源自细胞数量的增加。两种转基因材料不同的表型变化预示与Gh PRE1具有相同和相反共表达基因的Gh ERF转录因子对植株的生长调控分为细胞增殖和细胞分化两个相反的方向。拟南芥B4亚群中ERF109和ERF114、ERF115转录因子被证明共同参与调控植物磺肽素(Phytosulfokine,PSKs)基因的表达,从而影响拟南芥根部细胞分裂。通过荧光素酶基因瞬时表达检测和VIGS沉默植株的PSKs基因表达检测证明棉花中Gh PRE1蛋白与Gh_A12G1761(Gh ERF115)转录因子互作并参与调控PSKs基因的表达从而影响细胞分裂。果胶是细胞壁重要组成成分,对植物细胞的生长和分裂发挥重要作用。Gh PRE1基因沉默棉花植株中果胶含量显着上调。在Gh PRE1和其互作的Gh ERF转录因子相反共表达基因中包含多个与果胶合成相关的半乳糖醛酸转移酶Gh GATL基因。过表达Gh GATL基因拟南芥和沉默Gh GATL基因棉花的株型观察和果胶检测试验证明Gh GATL基因可以通过增加果胶含量,促进植株的生长。同时,过表达Gh GATL基因拟南芥植株茎粗显着增加,而切片观察发现茎内细胞存在缩小趋势。结合Gh GATL基因启动区包含大量的ERF转录因子结合位点,证明Gh GATL基因可能是Gh PRE1蛋白与Gh ERF转录因子互作对细胞分裂调控的关键下游基因。
杜晨曦[5](2020)在《油菜素内酯受体SlBRI1磷酸化位点Ser-1040对番茄耐热性的影响》文中研究说明番茄是一种广泛种植的喜温蔬菜,但是并不耐高温。在我国南北方的大量番茄种植区域,夏季的高温均不利于番茄的生长,以致形成秋季8-10月份的番茄供应淡季。研究番茄高温响应机制,培育耐高温品种能有效缓解高温危害,延长番茄夏季的生长期。油菜素内酯信号对番茄生长发育的多个方面均有重要影响,油菜素内酯受体SlBRI1的磷酸化位点已经被鉴定,但是单个位点的功能及其对番茄生长的影响尚不清楚。本研究针对番茄SlBRI1激酶激活区的一个重要磷酸化位点-丝氨酸1040(Ser-1040)进行研究,构建了番茄Ser-1040模拟的组成型磷酸化的突变体S1040D与模拟非磷酸化的突变体S1040A的植物表达载体,遗传转化SlBRI1弱突变体cu3-abs1,获得转基因番茄系。以转野生型SlBRI1的转基因材料为对照,检测了SlBRI1的S1040A和S1040D的表达量及BR信号通路变化,并且研究了不同突变体在高温胁迫下的种子萌发、幼苗生长、田间生长和生理特性,主要取得了以下研究结果:1. 本研究对S1040A、S1040D突变体的转基因系进行了SlBRI1蛋白表达量检测,确认了转基因系的蛋白表达。结果发现S1040D的蛋白表达量普遍较S1040A少。2. 本研究对SlBRI1的S1040A、S1040D突变体的转基因系进行了BR信号转导检测,结果表明S1040A与S1040D的突变体转基因系与野生型SlBRI1没有显着差别。3. 田间试验研究了高温胁迫下Ser-1040位点对番茄农艺性状的影响。田间试验中高温胁迫对番茄花器官影响较大,其中花冠与雌蕊显着伸长,S1040D突变体转基因株系受到的促进程度最大,S1040A突变体转基因株系则最小;并且高温胁迫抑制萼片、子房生长、单穗花数以及单株产量降低,其中S1040D突变体转基因株系受到的抑制程度最大,S1040A突变体转基因株系则最小。4. 田间试验中发现S1040转基因系比较耐高温,因此研究了高温胁迫下Ser-1040位点对番茄种子萌发的影响。结果表明,高温胁迫抑制番茄种子萌发,并且随温度增高抑制情况越明显,37℃已完全抑制所有株系番茄种子的萌发。其中S1040D突变体转基因系受到的抑制程度大于对照野生型,而S1040A突变体转基因系则相反,对种子发芽的抑制程度最低。高温抑制番茄幼苗地下部分生长表现尤其明显,但是S1040A突变体转基因系幼苗能够通过脯氨酸的增加来缓解其受到的伤害,从而提高自身抗性。5. 生化试验研究了高温胁迫下Ser-1040位点对氧化还原系统的影响。高温胁迫下植株叶片MDA含量增加,SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性均呈现先增高再降低的变化趋势。不同株系变化幅度不同,S1040A突变体转基因株系在高温胁迫下抗氧化酶活性较S1040D突变体转基因株系显着提高,胁迫解除后能够快速恢复,说明S1040A突变体转基因株系能够提高抗氧化酶活性,有效清除高温胁迫下的活性氧,一定程度下缓解高温胁迫所引起的膜质过氧化伤害。6. 高温胁迫下Ser-1040位点对光合作用的影响。高温胁迫下番茄叶绿素含量、净光合速率显着降低,耐热突变体S1040A转基因株系的变化幅度最小,恢复能力最强,说明消除S-1040的磷酸化能通过抑制叶绿素降解,保持较高的净光合速率来缓解高温胁迫带来的伤害。
孙艳丽[6](2020)在《外源油菜素内酯处理对‘美乐’葡萄糖代谢和花色苷合成的影响》文中研究说明糖分是决定葡萄品质和葡萄酒质量的关键因素。在实际生产中,可通过喷施外源生长调节剂处理来调节酿酒葡萄品质,从而获得优质葡萄酒。本研究以‘美乐’作为试材,于花后第八周喷施不同浓度EBR(0.2、0.4、0.6 mg/L)溶液,并以喷施等量蒸馏水为对照,研究EBR处理对‘美乐’葡萄浆果内糖代谢和果实品质的影响,以期筛选出适宜‘美乐’葡萄生长的浓度,为生产上应用EBR调控果实品质提供科学的理论依据。研究结果如下:(1)EBR处理对美乐葡萄果实发育过程中糖组分影响。与对照相比,0.6mg/LEBR处理可显着促进浆果中葡萄糖和果糖的积累,其含量较CK分别提高了 16.95%和39.3%,且影响主要集中在果实转色后的成熟期,对蔗糖含量影响不大。(2)EBR处理对美乐葡萄糖代谢相关酶活性的影响。0.4和0.6 mg/L EBR处理在果实成熟前期增加了 AI和SS的活性,果实成熟期AI和SPS活性均显着高于对照。相关性分析表明果实中葡萄糖和果糖的积累与SS和AI有关,0.6 mg/L EBR处理提高了己糖与两种酶的相关性(呈显着正相关)。(3)EBR处理对美乐葡萄成熟过程中糖代谢相关基因的影响。果实发育过程中VvSS始终呈高表达模式,VvSPS表达水平较低,0.6 mg/L EBR处理可以诱导VvSS基因的表达,其相对表达量是对照的2.75倍;在转色期0.4 mg/L EBR处理显着提高了 VvcwINV表达,在果实转色到成熟过程中0.6mg/LEBR显着提高了VvcwINV和VvSUC12的转录水平。(4)EBR处理对果实发育过程中花色苷的影响。美乐葡萄果皮花色苷单体以二甲花翠素(Mv)为主,采收期占五种花色素总量的55%左右:0.4和0.6 mg/LEBR处理显着提高了二甲花翠素含量。0.2和0.4 mg/L EBR处理在转色初期显着上调VvDFR、VvUFGT和VvMYBA1基因的转录表达,0.6 mg/L EBR处理则在果实整个成熟期上调VvCHS1、VvDFR、VvUFGT和调节基因VvMYBA1的转录表达。(5)EBR处理对美乐葡萄果实品质的影响。三种浓度EBR处理(0.2、0.4、0.6 mg/L)均降低了果实滴定酸含量,增加了成熟期果实可溶性固形物、总酚、单宁及花色苷含量,其中以0.6 mg/L浓度表现最优。
朱末[7](2020)在《BTA1调控水稻分蘖角度的分子机制研究》文中进行了进一步梳理分蘖角度是影响水稻株型的重要因素。定位和克隆调控水稻分蘖角度的基因,开展调控水稻分蘖角度形成的分子机制的研究,对水稻株型改良、开展水稻超高产理想株型育种具有重要的理论和实践意义。水稻分蘖角度的形成是一个非常复杂的过程。除了遗传因素外,多种自然环境条件(包括光照、重力)、激素水平等因素均参与水稻分蘖角度的调控。已有的研究表明,水稻的负向重力性反应和分蘖着生的细胞学形态变化是导致水稻分蘖角度变化的原因。目前已经克隆了一些调控水稻分蘖角度的基因。但是,深入的分子机制尚不清楚。本研究以EMS化学诱变筛选获得的分蘖角度变大、呈散生状生长的突变体(bigger tiller angle 1-1,bta1-1)为试材,利用图位克隆、DNA重组技术、农杆菌介导的水稻成熟胚遗传转化技术、荧光定量RT-PCR技术、烟草瞬时转化、RNA高通量转录组测序和分析等技术,观察了bta1-1突变体的分蘖角度和负向重力性反应的变化;定位并克隆了BTA1基因;对该基因进行了表达模式分析和差异表达分析;分析了bta1-1突变体和野生型(WT)之间差异表达的基因;分析了差异表达基因的富集通路,从全基因组水平分析了BTA1调控水稻分蘖角度的分子机制。主要研究结果如下:1.筛选获得了水稻大分蘖角度的突变体bta1-1。利用EMS诱变的方法,获得了一个分蘖角度显着变大的突变体,命名为bigger tiller angle 1-1(bta1-1)。在水稻不同生育时期,bta1-1突变体的分蘖角度都极显着大于野生型。2.bta1-1突变改变了水稻的负向重力性反应。通过对WT和bta1-1突变体的负向重力性反应的研究发现,bta1-1突变体地上部分负向重力生长能力缺失,从而导致bta1-1突变体的分蘖角度增大。3.bta1-1突变改变了水稻其它农艺性状。农艺性状调查的结果表明,除了分蘖角度之外,bta1-1突变还导致分蘖数、茎长、有效穗数、饱粒数、干物质重量数等农艺性状改变。4.克隆了BTA1基因。利用图位克隆和对已知控制水稻分蘖角度的基因测序相结合的方法,发现了在已知的LA1基因的第三个外显子有一个G到T的突变,使密码子由GAG变成TAG,从编码谷氨酸(Glutamic acid,Glu)变成终止密码子(Stop codon),导致翻译提前终止。5.BTA1基因可以互补bta1-1的表型。构建了35S:BTA1/LA1-GFP植物表达载体,并将构建的载体转入bta1-1突变体,获得了独立的转基因株系。表型观察的结果表明,BTA1/LA1基因可以互补bta1-1突变体分蘖角度变大的表型,说明LA1基因的G到T的突变是导致bta1-1表型的原因,bta1-1是lazy1的等位突变。6.生物信息学分析结果表明,在17个物种40个BTA1/LA1-like蛋白中均含有典型的EAR-Motif,说明BTA1/LA1-like蛋白作为主动抑制子负调控胁迫应答基因的表达。进化分析以及共线性的分析结果表明单子叶植物中BTA1/LA1-like蛋白亲缘关系更加接近。7.BTA1/LA1基因在检测的组织和器官中,在不同的生长发育阶段都有表达。利用荧光定量RT-PCR技术检测的结果说明,BTA1/LA1在水稻的整个生育期和各器官中都有表达。8.bta1-1突变降低了BTA1/LA1基因的表达水平。与WT相比,bta1-1突变体在各时期和部位BTA1/LA1的表达量都显着降低,说明bta1-1突变抑制了BTA1/LA1的表达。9.bta1-1突变改变了BTA1/LA1蛋白质的亚细胞定位。亚细胞定位和质壁分离的结果表明,bta1-1突变改变了BTA1/LA1同时定位在细胞膜和细胞核上的亚细胞定位模式。bta1-1突变后的部分蛋白质BTA1/LA1△C160失去了细胞核定位,只定位在细胞膜上。10.bta1-1突变改变了生长素信号转导和极性运输相关基因的表达。与WT相比,OsPIN1、OsPIN5b、OsABCB14、OsCLIP和OsIAA6的表达显着下调,而OsPIN2、OsAUX1和OsCOLE1的表达显着上调。11.bta1-1突变改变了具有不同生物学功能、多通路、多基因的表达。RNA高通量测序的结果表明,bta1-1突变显着改变了1025个基因的表达,这些差异表达基因高度富集于生长素信号传导等途径。BTA1/LA1可能通过介导蛋白质和DNA相互作用,参与核小体和染色质的组装行使功能。这些表明BTA1/LA1通过调控生长素转运和生长素信号转导,导致生长素的不对称分布,来控制水稻分蘖角度。综上所述,本研究证明bta1-1是lazy1的等位突变。核定位信号以及EAR结构域的缺失导致LA1的功能丧失,说明核定位信号和EAR结构域对LA1的功能非常重要。bta1-1突变抑制LA1的表达。同时使OsPIN1、OsPIN5b、OsABCB14、OsCLIP和OsIAA6的表达下调,OsPIN2、OsAUX1和OsCOLE1的表达上调,说明BTA1/LA1通过调控生长素信号转导和极性运输,影响水稻的负向重力性,最终影响分蘖角度。
赵传纪[8](2020)在《甘蓝型油菜叶色、花色和株高突变体的遗传分析与定位克隆》文中进行了进一步梳理甘蓝型油菜是重要的油料作物,重要性状变异、基因定位和克隆是油菜遗传和育种研究的重要任务。本研究对EMS诱变产生的黄叶、黄白花和半矮杆突变体进行遗传分析、基因定位和基因克隆,并结合生理生化测定和转录组分析,探讨相关的性状形成机制。主要研究结果如下:1. 黄化叶突变体研究EMS诱变的起始材料为中双9号(ZS9)。突变体经多年自交,表型稳定。(1)黄化突变体与原对照材料ZS9相比,黄化叶突变体从子叶期开始每个发育阶段均表现为新生的心叶为黄色,随着植株的生长发育,黄叶慢慢变为淡绿色。整个生育期突变体叶片均呈现出先黄色后淡绿色的发育趋势。(2)选取七叶一心时期的突变体和原对照ZS9为研究对象,研究发现:突变体的心叶叶绿素含量明显低于ZS9,随着生长发育,老叶的叶绿素含量有所上升,但依旧显着性低于ZS9老叶叶绿素含量;透射电镜观察结果发现突变体的叶绿体发育滞缓。因此该突变体命名为yvl。有趣的是,ZS9和yvl心叶、老叶的净光合速率均无显着性差异。(3)遗传分析表明,yvl突变体叶色表型是由一对隐性核基因控制。利用混池重测序法(BSA-seq)将目标基因初步定位在A03染色体上1.0-4.0 Mb区域内。利用BC2F2代进一步精细定位,最终将候选基因yvl定位于70 kb的范围内。对候选区域内的14个ORFs(open reading frames)进行序列比对分析,发现只有基因Bna A03g04440D发生了突变,其突变是第五个外显子的一个C到T的碱基替换,导致该基因提前终止。该基因编码叶绿素合成途径中的镁离子螯合酶大亚基H(CHLH),参与逆行信号途径对叶绿体发育有调控作用。对Bna A03.CHLH进行表达模式分析发现在各组织中均有表达,尤其在叶片中表达量最高。同源性分析发现在C03染色体上存在另外一个CHLH基因。与对照比较,yvl中的Bna C03.CHLH表达量显着性上调,暗示可能为功能补偿作用。(4)利用RNA-seq技术分别对ZS9和yvl的心叶、老叶进行转录组比较分析,发现yvl心叶中质体编码RNA聚合酶(PEP)的转录活性受到严重抑制,而参与光合作用相关的电子传递链,氧化还原反应以及光合作用复合体的基因表达量未受到影响。2. 黄白花突变体研究EMS诱变的起始材料为中双9号(ZS9)。突变体经多年自交,表型稳定。(1)黄白花突变体与原对照材料ZS9相比,突变体花瓣颜色为乳白色,介于黄色与白色之间。突变体在主花序长度、主花序角果数以及千粒重无显着性变化,而株高和一次分枝高度有不同程度的降低。(2)选取在盛花期的突变体和原对照材料ZS9的花瓣为研究对象,突变体花瓣中类胡萝卜素的总量与各组分含量均显着性低于ZS9;透射电镜观察结果发现突变体花瓣细胞中的质体数量显着减少且形状不饱满。因此该突变体命名为ywf。(3)遗传分析表明,ywf突变体花瓣颜色表型是由一对隐性核基因控制。利用BSA-seq将目标基因初步定位在A08染色体上11.0-17.0 Mb区域内。利用F2代进一步精细定位,最终将候选基因ywf定位于857 kb的范围内。在857 kb范围内只有一个C到T的变异位点,位于基因Bna A08g17170D第一个外显子末端导致基因的提前终止。该基因编码八氢番茄红素脱氢酶phytoene desaturase 3(PDS3)涉及类胡萝卜素生物合成途径。(4)对Bna A08.PDS3进行表达模式分析发现在各组织均有表达,尤其在花瓣中表达量最高。进化分析和共线性分析发现,A08染色体上PDS3基因发生断裂,形成两个PDS3基因Bna A08g17160D(Bna A08.PDS3;1)和Bna A08g17170D(Bna A08.PDS3;2)。(5)对ZS9和ywf盛开的花瓣进行转录组比较分析,发现KEGG显着性富集在类胡萝卜素的生物合成途径。类胡萝卜素生物合成途径相关基因差异表达分析发现在整个代谢通路中候选基因Bna A08.PDS3;2打断了类胡萝卜素的生物合成,导致类胡萝卜素合成不足。(6)对ZS9和ywf盛开的花瓣进行代谢组比较分析,发现共有59个差异显着的代谢物,其中类黄酮,黄烷酮和黄酮醇物质在ywf花瓣中全部上调。转录组与代谢组的联合分析发现差异基因和差异代谢物均在类黄酮生物合成显着富集,可能涉及油菜的抗病代谢途径和光保护机制。3. 半矮秆突变体研究EMS诱变的起始材料为中双9号(ZS9)。株高变矮突变体经多年自交,表型稳定。因该突变体株高110–120cm,所以命名为半矮秆突变体(sdw)。(1)sdw与ZS9相比从苗期开始发育缓慢,叶色偏绿,叶片向下弯曲且略微皱缩,成熟期平均株高110-120 cm,比ZS9降低约30%。(2)遗传分析表明,sdw突变体的株高是由两对隐性核基因(sdw1和sdw2)控制。为有效定位这两个基因,将sdw1和sdw2分离,并构建成两个独立分离群体。通过BSA-seq技术和精细定位方法,分别将候选基因sdw1定位于C03染色体上647 kb,sdw2定位于A02染色体的400 kb范围内。在sdw1的候选区域内,仅基因Bna C03g62810D保守区域中发生了C到T的碱基替换,导致由脯氨酸变为亮氨酸。Bna C03g62810D编码shaggy-like蛋白激酶BIN2,参与油菜素内酯和生长素的信号转导途径。在sdw2的候选区域内,基因Bna A02g17120D在突变体sdw茎杆中表达量显着性降低,该基因编码油菜素内酯信号转导途径中的正调控因子BZR1,且。因此预测控制sdw株高的两个候选基因分别是Bna C03.BIN2和Bna A02.BZR1。(3)对ZS9和sdw茎尖分生组织和现蕾后的茎秆进行了RNA-seq分析,发现在茎尖分生组织和现蕾期的茎杆中植物激素信号转导途径相关基因有显着性变化。对ZS9和sdw现蕾后茎杆中赤霉素(GA),生长素(IAA)和油菜素内酯(BR)的含量测定发现,GA无显着性差异,而BR和IAA在sdw茎杆中显着性积累。因此推断sdw可能在BR和IAA信号转导途径出现异常。
陈志友[9](2019)在《甘蓝型油菜结角层厚度性状的表观遗传途径调控研究》文中研究表明甘蓝型油菜(Brassica napus L.,2n=38,genome AACC)是世界上主要的油料作物之一,可以作为人类食用油和动物蛋白饲料,具有重要的经济价值。随着世界人口的逐年增加,可利用耕地面积逐渐减少,增加产量仍然是作物育种的主要目标之一。对于驯化作物,育种工作者们提出了一个增加产量的有效策略——―理想株型育种‖。结角层厚度指植株最下部有效角果(有饱满种子的角果)到最上部有效角果的空间厚度,是一个复杂的综合株型性状,不但与经济产量密切相关,还与多个株型性状有重要联系,例如,株高、茎高、结角起点高度、结角终点高度、主花序有效长度、一次有效分枝高度、一次有效分枝数量、一次无效分枝数量等。油菜结角层结构还与有效光合面积、透光率、抗倒伏性等具有重要联系。油菜是我国第一大油料作物,其主产区长江流域占全国种植面积85%以上。此区域品种为冬油菜,因此不与水稻、玉米等作物争地,可与这些作物错季种植,从而充分利用土地。但长江流域油菜大面积生产平均产量约120150 kg/亩,少数高产示范才可突破200 kg/亩,单产的进一步提高仍是主要育种目标。因此,通过改良结角层厚度性状提高油菜产量具有重要意义。本研究前期经过连续三年对532份自然群体材料进行筛选,选择了结角层厚度性状相对稳定的厚(YC4、YC33)、薄(YC11、YC15)两对极端材料用于试验。在蕾苔初期,我们采用高通量测序技术对两对材料的幼蕾、茎尖两个部位进行转录组测序、全基因组甲基化及sRNA分析,筛选与结角层厚度相关的候选基因;分析miRNAs和甲基化调控结角层厚度分子机理;研究miRNAs与甲基化共同对结角层厚度影响。同时,我们将与结角层厚度相关的候选miRNAs进行拟南芥转化验证。具体研究结果如下:1.甘蓝型油菜结角层厚度转录组分析为了研究结角层厚度性状与其他重要性状的紧密联系紧密程度,我们对2017年532份自然群体的9个株型性状和1个产量性状进行了统计相关性分析。然后在连续三年试验观察的基础上,挑选出结角层厚度相对稳定的厚(YC4、YC33)、薄(YC11、YC15)两对极端品系为材料,在蕾苔初期取幼蕾、茎尖两个部位,采用RNA-seq技术进行转录组测序,根据条件fold change>2和false discovery rate<0.01为标准进行差异表达基因分析,筛选与结角层厚度性状相关的候选基因,结果如下:(1)结角层厚度性状与其他重要性状的相关性分析表明:结角层厚度与株高、结角终点高度、一次有效分枝数量、主花序有效长度、经济产量呈极显着正相关,与一次有效分枝高度、结角起点高度呈极显着负相关。(2)通过YC4-YC11、YC4-YC15、YC33-YC11、YC33-YC15四组材料的茎尖转录组差异比较,分别鉴定出3811、5788、3694、4472个显着差异表达基因。取交集后,有537个基因在厚结角层材料(YC4和YC33)中相对于薄结角层材料(YC11和YC15)有共同差异表达。其中,270个基因上调,267个基因下调。通过这四组材料的幼蕾转录组差异比较,分别鉴定出2682、4294、5180、5829个差异表达基因。其中,536个基因在厚结角层材料和薄结角层材料之间有共同差异表达。进一步分析发现,263个基因上调,273个基因下调。在厚、薄结角层材料间茎尖和幼蕾两部位同时发现了355个基因差异表达趋势一致,包括179个上调基因和176个下调基因。(3)差异基因的GO分析表明,幼蕾和茎尖两个部位几乎所有显着富集的GO条目中的基因都参与了氮化合物生物合成和代谢途径。KEGG分析表明,在幼蕾和茎尖两个部位显着富集KO条目主要涉及能量代谢、氨基酸代谢、碳水化合物合成等代谢途径。(4)通过将显着富集途径中甘蓝型油菜差异基因比对到拟南芥基因组,分析本实验检测到的甘蓝型油菜中DEGs功能,发现许多DEGs是参与氮、碳代谢的关键酶。拟南芥中,ASP5、ASP2、ASN3可以编码天冬氨酸氨基转移酶和天冬酰胺合成酶,ATCYSC1、PAL2、SRS分别编码半胱氨酸合酶、苯丙氨酸脱氢酶、丝氨酰-tRNA合酶,而GDH2是一种重要的氮代谢酶-谷氨酸脱氢酶的编码基因。这些基因的油菜同源基因在厚、薄结角层两组材料间发生显着差异表达。此外,一些与碳代谢或光形态发生相关的同源基因,如APT2、CRTISO、COX15、FAH2、HA1、MGD1、RSR4、PDH-E1 ALPHA、SUI1、MYB等,也在厚、薄结角层两组材料两个部位的表达量差异明显。2.MiRNAs参与调控甘蓝型油菜结角层厚度已有的研究表明,miRNAs参与作物株高、分枝等多个株型性状的调控。结角层厚度是一个重要的综合株型性状,与株高、分枝、主花序长度等株型性状有密切联系。目前,对于miRNAs是否以及如何调控结角层厚度还未见报道。本研究利用高通量测序手段检测厚结角层和薄结角层两组材料之间miRNAs表达差异,结合转录组测序结果探索miRNAs对结角层厚度性状调控机理。结果如下:(1)比较厚结角层(YC4、YC33)和薄结角层(YC11、YC15)样品中miRNAs的表达差异,分别鉴定出22个和15个已知miRNA在花芽和茎尖差异表达。此外,我们共鉴定了929个新的miRNA,其中7个在两组样本间有稳定差异表达。(2)对鉴定的miRNAs进一步分析发现,大量在厚、薄结角层材料间差异表达miRNAs都已经被证实参与作物株型性状调节。例如,miR158、miR159、miR319、miR845都已被证实可以直接调节水稻株高;miR167f可以调节油菜分枝角度;miR159、miR166、miR167、miR319、miR395、miR827等可以通过调节氮代谢从而调控油菜株高、分枝、结角数等性状。(3)SRNA-seq结合RNA-seq分析发现,多个miRNAs参与结角层相关功能基因调控。例如,miR319在厚结角层株系中表达上调,其大部分靶基因,如PHYA、CAS1、MRP3和BZIP25的表达量降低。厚结角层植株幼蕾miR827的表达量低于薄结角层植株,而其靶基因EXPOTIN 1(XPO1)和PATELLIN 1(PATL1)表达量相应增加。同样地,DA1-RELATED PROTEIN 5(DAR5)、MONOGALACTOSYL DIACYLGLYCEROL SYNTHASE 1(MGD1)、ASPARTATE AMINOTRANSFERASE 2(ASP2)、PYRUVATE DEHYDROGENASE COMPLEX E1 ALPHA SUBUNIT(E1ALPHA)、MALE GAMETOPHYTE DEFECTIVE 3(MGP3)、POLYAMINE OXIDASE2(PAO2)被预测为miR158和miR159的靶基因,与薄结角层材料相比,这两种miRNAs在厚结角层植株的茎尖中表达量降低,而靶基因表达量上调。此外,具有逆转录关联的miRNAs-基因对可能成为植物结角层相关性状进一步遗传调控的潜在候选基因。3.甲基化参与调控甘蓝型油菜结角层厚度甲基化作为重要表观调控因子之一,对于作物发育具有重要调控作用。已有报道表明,甲基化可以调节水稻株高、分枝、花器官发育及开花时间等性状。近来,在油菜中也发现甲基化参与雄性不育调节、花转变、种子发育等。但是,关于甲基化调节油菜株型性状鲜有报道。本研究通过两对结角层厚度极端材料全基因组甲基化分析再结合RNA-seq和sRNA-seq结果,对甲基化调控结角层厚度的作用和机理开展了研究。结果如下:(1)所有样品三种序列的甲基化整体平均水平由高到低依次为CG(43.99%)、CHG(29.09%)、CHH(26.92%)。另外,我们发现厚结角层材料在幼蕾mC(10.96%)、mCpG(35.37%)、mCHG(23.68%)、mCHH(3.34%)位点平均甲基化水平比薄结角层材料mC(10.42%)、mCpG(34.65%)、mCHG(21.30%)、mCHH(3.21%)都高。而在茎尖,除了mCHG位点厚结角层材料甲基化水平(24.99%)比薄结角层材料(23.62%)高外,mC、mCpG、mCHH位点厚结角层材料(三种位点甲基化水平分别为12.94%、35.54%、5.82%)比薄结角层材料(三种位点甲基化水平分别为12.96%、36.48%、5.94%)都要低。(2)在所有材料各个染色体上,不同序列环境下甲基化C位点占该染色体上总的甲基化C位点的比例呈现一致结果:CG最高,其次是CHG、CHH。结角层厚、薄两组材料所有样品的C染色体和A染色体存在明显差异,C染色体组的甲基化水平要明显高于A染色体组。对CG、CHG、CHH三种context中C位点在各种基因组功能区域(如promoter,exon,intron,utr5,utr3等。其中,promoter区为TSS位点上游2kb的区域)的平均甲基化水平进行统计,无论是厚结角层还是薄结角层材料的所有context中都呈现一致的结果,promoter区域的甲基化水平最高,其次是intron。此外,我们还发现厚、薄结角层两组材料不同部位的转录起始位点上下游2k的平均甲基化水平都高于genebody区域的甲基化水平。(3)使用DSS分析软件对厚、薄结角层两组材料之间进行DMRs分析。结果表明,厚、薄结角层两组材料之间,无论是茎尖还是幼蕾都存在大量三种序列(CG、CHG、CHH)环境的DMRs。在两组材料两部位所有比较呈现一致结果,hypermethylation和hypomethylation都是CG序列下的DMRs显着性最强。厚、薄结角层两组材料在茎尖、幼蕾两部位的所有功能原件上都存在高甲基化DMRs和低甲基化DMRs。值得一提,两组材料茎尖和幼蕾两个部位在promoter区域都存在大量DMRs,且都包括CG、CHG、CHH三种甲基化形式。(4)本研究重点分析了启动子区具有甲基化显着差异的基因。在茎尖,厚结角层材料与薄结角层材料相比有427个基因启动子区表现高甲基化,547个基因表现低甲基化。在幼蕾,厚结角层材料在启动子区与薄结角层材料相比有367个基因表现高甲基化,531个基因表现低甲基化。茎尖和幼蕾检测到293个基因在启动子区同时发生高甲基化,398个基因同时发生低甲基化。此外,我们还发现在同一个基因的启动子区有少数基因会同时存在甲基化显着增加和显着减少的现象。(5)结合转录组数据分析发现,甘蓝型油菜蕾苔期厚结角层材料相对于薄结角层材料在幼蕾有26个基因启动子区发生显着高甲基化,造成其表达量显着降低。同时,茎尖有22个基因启动子区发生高甲基化导致厚结角层材料相对于薄结角层材料这些基因表达量显着降低。在幼蕾和茎尖分别发现19、21个基因启动子区甲基化显着减少,从而导致这些基因表达量在厚结角层材料相对于薄结角层材料显着升高。这些由于甲基化改变导致显着差异表达的基因,部分已经被证明与结角层相关性状具有重要联系。例如,BnaC03g53050D(UBC32)、BnaA05g26660D(CYSB)、BnaA10g07880D(TCP 1)、BnaC03g70780D(auxin associated family protein)、BnaC05g36710D(myb family transcription factor)、BnaAnng09670D(SMP1)、BnaA09g02000D(SDH2-2)、BnaC01g12960D(NRT1.8)、BnaC09g30490D(TAF15b)。(6)为了研究启动子区受甲基化调控从而在厚、薄结角层材料间差异表达的基因功能分布,我们对这些基因做GO和KEGG分析。通过GO分析发现显着富集GO条目主要涉及氮代谢、生物合成调节、细胞骨架组成等。而KEGG分析得到的显着性富集的KO条目主要涉及碳代谢等能量代谢过程。(7)为了研究miRNAs与甲基化是否共同参与调节结角层性状基因表达,本实验将厚、薄结角层两对极端材料进行转录组、甲基化、miRNAs联合分析。结果表明,14个生长发育相关重要基因启动子区受到甲基化调控同时受到miRNAs的介导,导致两组材料间基因表达量显着差异。例如,BnaCnng64040D(Lipase family protein)受到miR159a的介导,启动子区发生超甲基化导致基因表达量在厚结角层材料幼蕾相对于薄结角层材料显着降低;BnaC09g30490D(TAF15b)、BnaC03g09180D分别受到miR167c、miR827的介导,启动子区发生甲基化丢失导致基因表达量在厚结角层材料幼蕾显着升高;BnaA04g14930D(S-locus lectin protein kinase family protein)、BnaCnng56050D(Pyridoxal phosphate(PLP)-dependent transferases superfamily protein)受到miR159、miR319、miR122等的介导,启动子区甲基化发生丢失导致厚结角层材料茎尖、幼蕾两个部位基因表达量显着升高。4.拟南芥miR159b和miR319a的转基因验证前面分析结果表明,miR159b和miR319a是可能调控甘蓝型油菜结角层厚度性状的两个重要表观因子。为了迅速对预测结果进行验证,我们构建了miR159b和miR319a的超量表达载体,转化拟南芥,获得大量T1代miR159b和miR319a的种子,有关功能研究有待进一步开展。
鞠易倩[10](2019)在《激素对紫薇株高的影响及株高相关调控基因的挖掘》文中进行了进一步梳理株型与农作物、园艺作物和观赏植物的产量、品质和观赏性之间有着紧密联系。由于木本植物复杂的性状组成和分子调控网络,其株型性状的分子机制至今仍不清晰。株高作为木本观赏植物最重要的株型性状之一,一直是研究的热点。茎段节间细胞模式(组成节间的细胞数目和细胞大小)调控及激素调控已成为研究木本植物株高调控的重要方面。为阐明紫薇株高性状形成的机制,挖掘调控株高性状的关键基因,本研究以乔木型的屋久岛紫薇(Lagerstroemia fauriei)与低矮的紫薇品种’Pocomoke’(L.indica ’Pocomoke’)杂交后代中普通型(Non-dwarf)和矮生型(Dwarf)株系为试材,测定株高相关表型性状、解剖结构、内源激素含量,并分析外源激素对紫薇株高的影响;利用转录组数据分析了调控紫薇株高性状的关键基因及其调控网络,通过生物信息学和基因表达解析调控紫薇株高性状基因的表达规律,并对关键基因进行功能验证。主要结论如下:1.紫薇枝条长度变化是导致株高差异的重要原因,而节间长度则是引起紫薇枝条长度变化的主因;进一步解剖观察表明,节间长度受细胞数目和细胞长度共同影响;生长素通过影响紫薇茎顶端分生组织(SAM)中细胞分裂及脱离SAM后的细胞伸长对细胞数目和细胞长度进行调控,赤霉素4(GA4)对紫薇的细胞伸长也具有促进作用。2.利用外源激素处理进一步探究影响紫薇株高的重要激素,结果表明,生长素转运或信号转导通路存在缺陷是导致矮生型紫薇节间长度缩短的重要原因之一;外施GA4后,部分地拯救了矮生型紫薇中存在缺陷的生长素调控通路,促进了 SAM中细胞的分裂和细胞的伸长,增强了矮生型紫薇顶端优势,同时减弱了其分枝能力。3.根据前期激素及细胞模式对紫薇株高的调控作用,结合普通型和矮生型紫薇转录组分析推测生长素转运及信号转导通路上的差异表达基因、细胞分裂相关的3个CYCD基因和2个TCP转录因子参与了紫薇节间长度的调控。4.为进一步对挖掘的基因进行验证,本研究克隆了LfiAUX22、LfiARF1、LfifCYCD3;1、LfiCYCD5;1、LfiCYD;C61、LfiTCP12和LfiTCP14基因;生物信息学分析显示,同一家族不同成员的蛋白序列中既包含该家族的保守区域,又具有各自的序列特异性;亚细胞定位结果表明,LfiAUX22、LfiARF1、LfiCYCD6;1只在细胞核内表达,LfiCYCD3;1、LfiCYCD5;1、LfiTCP12和LfiTCP14主要定位于细胞核,在细胞膜上也有少量表达。5.基因表达模式分析表明,LfiIAA26、LfiARF1、LfiARF9、LfiPIN1、LfiPIN1C、LfiPIN5、LfiCYCD3;1、LfiCYCD5;1、LfiCYCD6;1、LfiTCP12 和 LfiTCP14 在两种株高紫薇不同组织中均存在显着差异;外源GA4处理后,这些基因的表达量发生极显着地变化,且所有基因的表达量均在GA4处理后30min时变化最为显着,是参与调控紫薇株高的关键基因。6.PCR和qPCR检测表明,紫薇LfiCYCD3;1成功插入烟草基因组并在转录水平表达,株高相关表型测定发现,转基因组培苗株高均极显着高于对照株系;开花后,转基因株系茎长度显着高于对照烟草,节间长度极显着高于对照株系,且出现茎干弯曲的表型;茎段解剖分析显示,组培条件下,转基因株系细胞大小未发生明显变化,但细胞数目极显着增多,这一结果表明,LfiCYCD3;1过量表达促进了细胞分裂,对茎干形态建成具有重要作用。研究结果为阐明木本植物株高性状分子调控机制提供了理论依据,对定向培育不同株高的紫薇品种具有重要指导意义。
二、油菜素内脂信号转导研究进展(综述)(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、油菜素内脂信号转导研究进展(综述)(论文提纲范文)
(1)外源GA3调控葡萄叶片向光性的生理基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
SUMMARY |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 植物向光性研究进展 |
1.1.1 光信号感受体-光受体 |
1.1.2 植物向光性的调控因子 |
1.1.3 植物光信号转导 |
1.2 植物激素对向光性的影响 |
1.2.1 赤霉素对向光性的影响 |
1.2.2 生长素对向光性的影响 |
1.2.3 其他内源激素对向光性的影响 |
1.3 光合作用与向光性 |
1.4 本试验研究的目的和意义 |
1.5 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验地点 |
2.2 试验材料 |
2.3 试验试剂 |
2.4 试验仪器 |
2.5 试验设计 |
2.6 试验方法 |
2.6.1 GA_3和S3307浓度筛选 |
2.6.2 叶片旋转进程观察方法 |
2.6.3 叶片水势、光合参数和荧光参数日变化的测定 |
2.6.4 叶片和叶柄中内源激素含量的测定 |
2.6.5 叶片和叶柄中光合酶活性的测定 |
2.6.6 叶片和叶柄总RNA的提取 |
2.6.7 cDNA合成 |
2.6.8 实时荧光定量PCR分析基因表达量的水平 |
2.7 数据统计与分析 |
第三章 结果与分析 |
3.1 GA_3和S3307浓度筛选结果 |
3.2 外源GA_3及其抑制剂S3307对叶片光合特性的影响 |
3.2.1 外源GA_3及其抑制剂S3307处理后叶片旋转进程比较 |
3.2.2 外源GA_3及其抑制剂S3307对叶片水势的影响 |
3.2.3 外源GA_3及其抑制剂S3307对叶片光合参数的影响 |
3.2.4 外源GA_3及其抑制剂S3307对叶片光系统Ⅱ光反应的影响 |
3.3 外源GA_3及其抑制剂S3307对卡尔文循环关键酶活性及其基因表达量的影响 |
3.3.1 外源GA_3及其抑制剂S3307对Rubisco活性的影响 |
3.3.2 外源GA_3及其抑制剂S3307对FBPase活性的影响 |
3.3.3 外源GA_3及其抑制剂S3307对GAPDH活性的影响 |
3.3.4 外源GA_3及其抑制剂S3307对FBA活性的影响 |
3.3.5 外源GA3及其抑制剂S3307对VvRubisco表达量的影响 |
3.3.6 外源GA_3及其抑制剂S3307对VvFBPase表达量的影响 |
3.3.7 外源GA_3及其抑制剂S3307对VvGAPDH表达量的影响 |
3.3.8 外源GA3及其抑制剂S3307对VvFBA表达量的影响 |
3.4 外源GA_3及其抑制剂S3307对叶片和叶柄中激素含量的影响 |
3.4.1 外源GA_3及其抑制剂S3307对叶片和叶柄中内源GA_3含量的影响 |
3.4.2 外源GA_3及其抑制剂S3307对叶片和叶柄中内源IAA含量的影响 |
3.4.3 外源GA3及其抑制剂S3307对叶片和叶柄中内源ABA含量的影响 |
3.4.4 外源GA_3及其抑制剂S3307对叶片和叶柄中内源ZT含量的影响 |
3.5 外源GA_3及其抑制剂S3307对叶片和叶柄中GA信号转导途径关键基因的影响 |
3.5.1 外源GA_3及其抑制剂S3307对VvGAI1表达量的影响 |
3.5.2 外源GA_3及其抑制剂S3307对VvRGA表达量的影响 |
3.5.3 外源GA_3及其抑制剂S3307对VvSLR1表达量的影响 |
3.5.4 外源GA_3及其抑制剂S3307对GA的受体基因VvGID1A表达量的影响 |
第四章 讨论 |
4.1 外源GA_3及其抑制剂S3307对叶片水势及光合特性的影响 |
4.2 外源GA_3及其抑制剂S3307对叶片和叶柄中光合酶活性及基因表达量的影响 |
4.3 外源GA_3及其抑制剂S3307对叶片和叶柄中激素含量的影响 |
4.4 外源GA_3及其抑制剂S3307对叶片和叶柄中GA信号转导途径关键基因的影响 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在读期间发表论文和研究成果等 |
导师简介 |
(2)葡萄种子败育因子与无核抗病葡萄种质创制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词 |
第一章 文献综述 |
1.1 葡萄生产与育种的重要性 |
1.2 无核葡萄的类型 |
1.2.1 单性结实型无核葡萄 |
1.2.2 种子败育型无核葡萄 |
1.3 无核葡萄种子败育形成机理 |
1.3.1 无核葡萄种子败育的细胞学研究 |
1.3.2 葡萄无核性状的遗传机制 |
1.3.3 葡萄无核性状形成的分子机制 |
1.3.4 无核葡萄的生理特性 |
1.4 无核葡萄育种现状 |
1.4.1 利用常规杂交培育无核葡萄 |
1.4.2 利用胚挽救技术培育无核葡萄 |
1.4.3 胚挽救技术的影响因素 |
1.4.4 无核抗病葡萄的育种与应用研究 |
1.4.5 无核及其它性状葡萄的育种与应用研究 |
1.5 分子标记在葡萄种质创新中的研究与应用 |
1.5.1 无核性状分子标记的研究与应用 |
1.5.2 抗病性分子标记研究与应用 |
1.6 本研究的目的及意义 |
第二章 葡萄种子败育过程中形态、组织解剖、内源激素及基因表达研究 |
2.1 材料和试剂、仪器 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 主要试剂 |
2.1.3 仪器设备 |
2.2 方法 |
2.2.1 胚珠和不同组织的采集 |
2.2.2 ‘无核白’胚珠石蜡切片制作与解剖结构观察 |
2.2.3 ‘无核白’胚珠内源激素测定 |
2.2.4 利用外源 IAA、GA_3和 ABA 处理无核葡萄 |
2.2.5 荧光定量PCR检测基因差异表达 |
2.2.6 数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 ‘无核白’种子败育过程中形态观察 |
2.3.2 ‘无核白’种子败育过程中解剖结构观察 |
2.3.3 ‘无核白’种子败育过程中内源激素变化分析 |
2.3.4 ‘无核白’种子败育过程中种皮和胚乳发育相关基因表达分析 |
2.3.5 ‘无核白’种子败育过程中不同转录因子表达分析 |
2.3.6 ‘无核白’种子败育过程中水杨酸合成和信号途径基因表达分析 |
2.4 讨论 |
2.4.1 葡萄种子败育的解剖结构变化 |
2.4.2 激素在葡萄种子败育中的作用和调控葡萄无核形成 |
2.4.3 葡萄种子败育受种皮和胚乳发育相关基因调控 |
2.4.4 葡萄种子败育过程发生了免疫防御反应 |
2.5 小结 |
第三章 利用胚挽救技术创制无核抗病葡萄新种质 |
3.1 材料和试剂、仪器 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 主要试剂 |
3.1.3 仪器设备 |
3.2 方法 |
3.2.1 花粉采集与处理 |
3.2.2 田间杂交 |
3.2.3 取样时间 |
3.2.4 离体胚挽救过程 |
3.2.5 不同取样时间对胚挽救的影响 |
3.2.6 外源喷施油菜素内脂对胚挽救的影响 |
3.2.7 不同生长调节剂对胚挽救的影响 |
3.2.8 数据分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 母本基因型对杂种胚挽救影响 |
3.3.2 父本基因型对杂种胚挽救影响 |
3.3.3 正反交组合对杂种胚挽救的影响 |
3.3.4 ‘无核白’作母本幼胚珠适宜取样时间的确定 |
3.3.5 不同取样时间对离体胚发育及其成苗的影响 |
3.3.6 外源喷施油菜素内脂对胚挽救的影响 |
3.3.7 水杨酸对无核葡萄离体胚发育影响 |
3.3.8 不同生长调节剂对杂种胚离体萌发的影响 |
3.3.9 不同年份胚挽救结果分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 亲本基因型对无核葡萄胚挽救育种效率的影响 |
3.4.2 适宜取样时间对无核葡萄胚挽救育种效率的影响 |
3.4.3 喷施生长调节剂对无核葡萄胚挽救育种效率的影响 |
3.4.4 培养基中添加物对无核葡萄胚挽救育种效率的影响 |
3.5 小结 |
第四章 分子标记鉴定杂种后代无核与抗病性 |
4.1 材料和试剂、仪器 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 主要试剂 |
4.1.3 仪器设备 |
4.2 方法 |
4.2.1 胚挽救杂种后代继代扩繁 |
4.2.2 胚挽救杂种后代驯化移栽 |
4.2.3 利用无核和抗病性状标记检测杂种后代 |
4.2.4 胚挽救杂种后代田间抗病性调查 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 胚挽救杂种植株移栽炼苗统计 |
4.3.2 利用分子标记鉴定杂种后代无核性状 |
4.3.3 利用分子标记鉴定杂种后代抗霜霉病 |
4.3.4 胚挽救杂种后代田间抗病性调查 |
4.4 讨论 |
4.4.1 分子标记鉴定胚挽救杂种后代无核性状 |
4.4.2 分子标记鉴定胚挽救杂种后代抗病性 |
4.5 小结 |
第五章 结论 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 进一步的研究工作 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简介 |
(3)乙酰胆碱调控烟草幼苗盐胁迫的生理机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究背景概述 |
1.2 盐胁迫对植物的损伤 |
1.2.1 盐胁迫对植物生长的影响 |
1.2.2 盐胁迫对植物水分协调和渗透调控的影响 |
1.2.3 盐胁迫对植物活性氧代谢及抗氧化平衡的影响 |
1.2.4 盐胁迫对植物离子吸收、转运的影响 |
1.2.5 盐胁迫对植物光合作用、叶绿素荧光参数的影响 |
1.2.6 盐胁迫对植物叶绿素代谢的影响 |
1.3 乙酰胆碱及胆碱能系统的功能及作用 |
1.3.1 植物中存在的神经递质及调控机理 |
1.3.2 乙酰胆碱及胆碱能系统功能 |
1.3.3 植物中乙酰胆碱的作用 |
1.4 RNA-Seq技术及在植物耐盐性中的应用 |
1.5 研究目的及意义 |
1.6 技术路线 |
第二章 盐胁迫诱导烟草幼苗乙酰胆碱的时空分布 |
2.1 试验材料与方法 |
2.1.1 试验材料培养 |
2.1.2 试验处理 |
2.1.3 乙酰胆碱含量的测定 |
2.1.4 数据处理 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 检测方法的可行性分析 |
2.2.2 烟草幼苗根部内源乙酰胆碱的变化 |
2.2.3 烟草幼苗茎部内源乙酰胆碱的变化 |
2.2.4 烟草幼苗老叶内源乙酰胆碱的变化 |
2.2.5 烟草幼苗幼叶内源乙酰胆碱的变化 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 外源乙酰胆碱对烟草幼苗耐盐生理特性的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 植株生长指标的测量 |
3.1.4 幼苗生理生化指标测定 |
3.1.5 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 乙酰胆碱外源方式及浓度对盐胁迫烟草幼苗生长状况的影响 |
3.2.2 外源乙酰胆碱的不同方式及浓度对盐胁迫下烟草幼苗的生理特性的影响 |
3.2.3 乙酰胆碱对烟草幼苗耐盐相关生长系数的影响 |
3.2.4 外源乙酰胆碱的不同方式及浓度对盐胁迫下烟草幼苗的总体评价 |
3.3 讨论 |
3.3.1 乙酰胆碱在盐胁迫植物中的调节作用研究 |
3.3.2 乙酰胆碱能够改善盐胁迫下植物生长减缓 |
3.3.3 乙酰胆碱调控盐胁迫下植株的生理变化 |
3.4 小结 |
第四章 乙酰胆碱对盐胁迫烟草幼苗氧化损伤的影响 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验设计 |
4.1.3 植株水分状况 |
4.1.4 植株组织中的Na~+和K~+含量 |
4.1.5 叶片丙二醛、超氧阴离子和过氧化氢含量的测定 |
4.1.6 叶片活性氧及细胞活力染色 |
4.1.7 叶片的抗氧化酶活性测定 |
4.1.8 乙酰胆碱含量及相关酶活性测定 |
4.1.9 统计分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 乙酰胆碱对盐胁迫下烟草幼苗表型及根系水力导度、叶片相对含水量的影响 |
4.2.2 乙酰胆碱对盐胁迫下烟草幼苗Na~+、K~+含量及Na~+/K~+影响 |
4.2.3 组织化学染色观察质膜完整性、超氧阴离子和过氧化氢的积累 |
4.2.4 乙酰胆碱对盐胁迫下烟草幼苗叶片超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛含量影响 |
4.2.5 乙酰胆碱对盐胁迫下烟草幼苗叶片抗氧化酶活性的影响 |
4.2.6 外源乙酰胆碱对盐胁迫下烟草幼苗叶片内源乙酰胆碱含量、胆碱乙酰转移酶和乙酰胆碱酯酶活性的影响 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 乙酰胆碱对盐胁迫下烟草幼苗叶绿素代谢和光合特性的影响 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验设计 |
5.1.3 气体交换参数的测量 |
5.1.4 叶绿素荧光参数的测定 |
5.1.5 叶绿素含量及关键代谢产物的测定 |
5.1.6 参与叶绿素代谢相关的基因的表达 |
5.1.7 统计分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 乙酰胆碱对盐胁迫下的烟草幼苗叶片失绿状况的影响 |
5.2.2 乙酰胆碱对盐胁迫下烟草幼苗叶片叶绿素含量的影响 |
5.2.3 乙酰胆碱对盐胁迫下烟草幼苗叶片叶绿素代谢的影响 |
5.2.4 乙酰胆碱对盐胁迫下烟草幼苗叶片光合特性的影响 |
5.2.5 乙酰胆碱对盐胁迫下烟草幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
第六章 外源乙酰胆碱对烟草盐胁迫耐性的转录组分析 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 试验材料与处理 |
6.1.2 转录组测序方法 |
6.1.3 原始数据的处理 |
6.1.4 差异基因筛选 |
6.1.5 Gene Ontology功能显着性分析 |
6.1.6 Pathway通路富集分析 |
6.1.7 差异基因实时荧光定量分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 测序数据质量检测 |
6.2.2 与参考基因组比对分析 |
6.2.3 差异表达基因分析 |
6.2.4 乙酰胆碱激活渗透调控及抗氧化相关基因差异表达分析 |
6.2.5 乙酰胆碱激活光合作用途径相关基因差异表达分析 |
6.2.6 乙酰胆碱激活其他途径相关基因及转录因子的差异表达分析 |
6.2.7 乙酰胆碱对盐胁迫的综合缓解作用 |
6.2.8 差异表达基因的q RT-PCR验证 |
6.3 讨论 |
6.3.1 胁迫相关基因在乙酰胆碱提高烟草幼苗耐盐性中的调控作用 |
6.3.2 乙酰胆碱缓解烟草盐胁迫的潜在调控机制 |
6.4 小结 |
第七章 结论、创新点及展望 |
7.1 全文结论 |
7.2 创新点 |
7.3 不足及展望 |
参考文献 |
缩略词 |
作者简介 |
致谢 |
(4)GhPRE1基因在陆地棉株型调控中的功能分析及作用机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号对照表 |
第一章 文献综述 |
1.1 棉花株型 |
1.1.1 棉花株型结构研究 |
1.1.2 棉花株型调控分子机制研究进展 |
1.2 植物激素对株型的影响 |
1.2.1 油菜素内酯 |
1.2.2 赤霉素 |
1.2.3 乙烯 |
1.2.4 激素信号互作参与植物株型调控 |
1.3 棉花突变体在棉花基因研究中的应用 |
1.3.1 功能缺失型突变体 |
1.3.2 功能获得型突变体 |
1.4 PRE转录因子研究 |
1.4.1 bHLH转录因子 |
1.4.2 PRE基因研究进展 |
1.4.3 PRE基因家族结构特点及作用模式 |
1.5 半乳糖醛酸转移酶(GATL)基因 |
1.6 本研究的目的和意义 |
第二章 GhPRE1基因功能分析 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 试验材料和处理 |
2.1.2 FOX-hunting体系筛选棉花BR途径调控基因 |
2.1.3 无缝克隆 |
2.1.4 过表达GhPRE1基因载体构建及浸花法拟南芥转化 |
2.1.5 棉花全基因组PRE基因鉴定及进化分析 |
2.1.6 转录组数据分析和GhPRE基因表达图谱构建 |
2.1.7 基因表达水平检验 |
2.1.8 GhPRE1基因启动子驱动GUS基因载体构建及GUS化学染色 |
2.1.9 GUS活性定量检测 |
2.1.10 病毒介导GhPRE1基因沉默 |
2.2 结果 |
2.2.1 FOX-hunting系统发掘BR途径植物株型调控基因 |
2.2.2 全基因组PRE基因鉴定及进化分析 |
2.2.3 陆地棉GhPRE基因表达模式分析 |
2.2.4 GhPRE1基因表达分析 |
2.2.5 GhPRE1基因功能分析 |
2.3 讨论 |
2.3.1 FOX-hunting系统发掘棉花BR途径调控基因 |
2.3.2 GhPRE1基因在各组织优势表达 |
2.3.3 GhPRE1基因在生长调控中的复杂作用效果 |
第三章 GhPRE1基因作用机制解析 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 试验材料和处理 |
3.1.2 酵母感受态细胞的制备 |
3.1.3 酵母感受态转化 |
3.1.4 酵母双杂交诱饵载体毒性和自激活检测 |
3.1.5 酵母双杂交筛库(Clontech系统) |
3.1.6 酵母双杂交点对点互作验证 |
3.1.7 双分子荧光互补实验(BIFC) |
3.1.8 陆地棉全基因组ERF转录因子鉴定 |
3.1.9 棉花转录因子加权基因共表达网络分析 |
3.1.10 荧光素酶报告基因瞬时表达检测 |
3.1.11 转录组数据分析和GhERF基因表达图谱构建 |
3.1.12 浸种法病毒诱导基因沉默 |
3.2 结果 |
3.2.1 酵母双杂交筛选互作蛋白 |
3.2.2 GhPRE1互作蛋白验证 |
3.2.3 陆地棉全基因组GhERF转录因子鉴定及分析 |
3.2.4 GhPRE1蛋白与GhERF转录因子成员互作验证 |
3.2.5 陆地棉GhPRE基因与GhERF转录因子共表达网络分析 |
3.2.6 乙烯合成前体ACC处理过表达GhPRE1基因拟南芥 |
3.2.7 陆地棉GhERF基因表达模式分析 |
3.2.8 GhERF基因功能分析 |
3.2.9 GhPRE1蛋白与GhERF转录因子互作调控PSKs基因验证 |
3.3 讨论 |
3.3.1 GhPRE1蛋白与GhERF转录因子互作并参与共同调控途径 |
3.3.2 GhPRE1蛋白与GhERF转录因子互作并参与细胞增殖和分化 |
3.3.3 GhPRE1蛋白与GhERF转录因子互作参与BR对细胞分裂调控 |
第四章 GhPRE1基因下游调控GhGATL基因分析 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 试验材料和处理 |
4.1.2 棉花全基因组GATL基因鉴定及进化分析 |
4.1.3 陆地棉GhGATL基因染色体定位及线性化分析 |
4.1.4 棉花GhGATL基因选择压力分析 |
4.1.5 棉花GhGATL基因结构分析和蛋白基序分析 |
4.1.6 GhGATL基因转录组数据分析和基因表达图谱构建 |
4.1.7 陆地棉基因启动区分析 |
4.1.8 石蜡切片和果胶染色 |
4.1.9 果胶含量测定 |
4.2 结果 |
4.2.1 GATL基因的鉴定分析 |
4.2.2 GATL基因系统发育树分析 |
4.2.3 陆地棉GhGATL基因分布和进化分析 |
4.2.4 GhGATL基因结构和基因基序分析 |
4.2.5 GhGATL基因在不同组织和不同胁迫下的表达模式分析 |
4.2.6 陆地棉GhGATL基因启动区分析 |
4.2.7 过表达GhGATL基因拟南芥基因功能分析 |
4.2.8 病毒诱导陆地棉GhGATL15基因沉默 |
4.3 讨论 |
4.3.1 棉花GhGATL基因家族在进化过程中不断扩大 |
4.3.2 棉花GhGATL基因在进化过程中高度保守 |
4.3.3 陆地棉GhGATL基因通过控制果胶含量影响植株生长 |
4.3.4 陆地棉GhPRE1基因与GhERF转录因子参与GhGATL基因的调控 |
第五章 总结及展望 |
参考文献 |
附录 |
附录 A 所用引物序列 |
附录 B 棉花PRE基因鉴定 |
附录 C 陆地棉GhERF基因的系统发生树 |
附录 D Gh_A09G0192与GhERF转录因子相反正共表达基因注释 |
附录 E Gh_A09G0192与GhERF转录因子相反负共表达基因注释 |
附录 F Gh_D08G0182与GhERF转录因子相反正共表达基因注释 |
附录 G Gh_D08G0182与GhERF转录因子相反负共表达基因注释 |
附录 H GhPRE1与GhERF转录因子相同共表达基因GO和KEGG富集分析 |
附录 I 陆地棉NAU和HAU数据库鉴定GhGATL基因 |
附录 J 雷蒙德氏棉和亚洲棉数据库鉴定GATL基因 |
附录 K MEME网站预测GhGATL基因基序 |
致谢 |
作者简介 |
(5)油菜素内酯受体SlBRI1磷酸化位点Ser-1040对番茄耐热性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 油菜素内酯 |
1.1.1 油菜素内酯(BRs)的发现 |
1.1.2 BRs的合成 |
1.1.3 BR信号转导 |
1.1.4 BR对植物抗逆性的影响 |
1.2 油菜素内酯受体BRI1(Brassinosteroid insensitive1)研究现状 |
1.2.1 BRI1的发现与功能 |
1.2.2 BRI1的特异磷酸化位点的研究 |
1.3 高温胁迫对植物的影响 |
1.3.1 高温对植物种子萌发的影响 |
1.3.2 高温对植物营养生长的影响 |
1.3.3 高温对植物生殖生长的影响 |
1.3.4 高温对植物细胞结构的影响 |
1.3.5 高温对植物生理生化代谢过程的影响 |
1.4 植物耐热机制 |
1.4.1 抗氧化机制 |
1.4.2 渗透调节机制 |
1.5 本研究的目的及意义 |
第二章 Ser-1040位点蛋白表达量与BR信号转导检测 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验处理 |
2.1.3 试验方法 |
2.1.4 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 Ser-1040 位点对番茄SlBRI1 蛋白表达量的影响 |
2.2.2 BL对Ser-1040位点突变番茄下胚轴伸长的影响 |
2.2.3 BRZ对 Ser-1040 位点突变番茄下胚轴伸长的影响 |
2.2.4 Ser-1040 位点对Sl CPD、Sl DWARF、SlBRI1 表达水平的影响 |
2.3 讨论 |
第三章 Ser-1040位点对番茄耐热性的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验处理 |
3.1.3 试验方法 |
3.1.4 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同高温下Ser-1040位点对番茄种子萌发的影响 |
3.2.2 不同高温下Ser-1040位点对番茄种子发芽指数和发芽势的影响 |
3.2.3 高温下Ser-1040位点对番茄种子萌发进程的影响 |
3.2.4 高温下Ser-1040位点对番茄种子活力指数的影响 |
3.2.5 高温下Ser-1040位点对番茄子苗的影响 |
3.2.6 高温下Ser-1040 位点对番茄子苗MDA含量的影响 |
3.2.7 高温下Ser-1040位点对番茄幼苗生长的影响 |
3.2.8 高温下Ser-1040 位点对番茄幼苗叶片MDA含量的影响 |
3.2.9 高温下Ser-1040位点对番茄幼苗抗氧化系统的影响 |
3.2.10 高温下Ser-1040位点对番茄幼苗光合色素的影响 |
3.2.11 高温下Ser-1040位点对番茄幼苗脯氨酸含量的影响 |
3.2.12 高温下Ser-1040位点对番茄幼苗过氧化氢含量的影响 |
3.2.13 Ser-1040位点突变番茄幼苗的热害指数 |
3.2.14 高温下Ser-1040位点对番茄田间生长的影响 |
3.2.15 高温下Ser-1040位点对番茄光合作用的影响 |
3.2.16 高温下Ser-1040位点对番茄花器官的影响 |
3.2.17 高温下Ser-1040位点对番茄花数、果数、结果率的影响 |
3.2.18 高温下Ser-1040位点对番茄产量的影响 |
3.3 讨论 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)外源油菜素内酯处理对‘美乐’葡萄糖代谢和花色苷合成的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1.1 油菜素内脂的研究进展 |
1.2 葡萄果实糖代谢研究进展 |
1.3 花色苷合成研究进展 |
1.4 激素对糖代谢的影响 |
1.5 BR对花色苷的影响 |
1.6 研究目的及意义 |
1.7 技术路线 |
第二章 EBR处理对糖代谢的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.2 结果与分析 |
2.3 讨论 |
2.3.1 EBR对葡萄果实糖组分的影响 |
2.3.2 EBR对果实糖代谢酶活性的影响 |
2.3.3 EBR对葡萄果实蔗糖代谢相关基因表达的影响 |
2.3.4 糖与花色苷的关系 |
2.4 小结 |
第三章 EBR处理对花色苷合成的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.2 结果与分析 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 EBR处理对果实品质的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.2 测定指标与方法 |
4.3 结果与分析 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)BTA1调控水稻分蘖角度的分子机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
引言 |
1.1 水稻株型调控的分子机制 |
1.1.1 水稻茎发育和株高调控的分子机制 |
1.1.2 水稻叶型调控的分子机制 |
1.1.3 水稻分蘖数调控的分子机制 |
1.1.4 水稻穗型调控的分子机制 |
1.2 水稻分蘖角度调控的分子机制 |
1.2.1 重力影响分蘖角度的分子机制 |
1.2.2 激素影响分蘖角度的分子机制 |
1.3 研究的目和意义 |
第二章 水稻bta1-1 突变体的表型观察与分析 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 水稻田间种植管理 |
2.1.3 重力性试验幼苗培养 |
2.1.4 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 水稻bta1-1 突变体分蘖角度的观察 |
2.2.2 水稻bta1-1 突变体的其它农艺性状观察 |
2.2.3 水稻bta1-1 突变体的负向重力反应 |
2.3 小结 |
第三章 水稻BTA1 基因的克隆与互补分析 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 水稻田间种植管理 |
3.1.3 载体构建所用载体 |
3.1.4 载体构建所用菌株 |
3.1.5 试验试剂 |
3.1.6 试验仪器 |
3.1.7 CTAB法提取水稻基因组DNA |
3.1.8 RNAiso法提取水稻总RNA |
3.1.9 mRNA反转录—第一链c DNA的合成 |
3.1.10 载体构建 |
3.1.11 农杆菌介导的水稻遗传转化 |
3.1.12 水稻转基因材料阳性检测 |
3.1.13 水稻RNA水平检测 |
3.1.14 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 水稻BTA1 基因的克隆 |
3.2.2 互补分析 |
3.3 小结 |
第四章 水稻BTA1 基因的生物信息学分析 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 不同物种中LA1 蛋白序列 |
4.1.2 蛋白质序列比对 |
4.1.3 亚细胞定位预测 |
4.1.4 构建进化树 |
4.1.5 MOTIF分析 |
4.1.6 多物种共线性分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 水稻BTA1/LA1 基因结构分析及蛋白质结构域分析 |
4.2.2 不同物种中BTA1/LA1 蛋白质同源序列分析 |
4.2.3 不同物种中BTA1/LA1 蛋白质的进化树分析 |
4.2.4 不同物种中BTA1/LA1 蛋白质的共线性分析 |
4.3 小结 |
第五章 水稻BTA1 基因的表达模式分析和亚细胞定位 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 水稻田间种植管理 |
5.1.3 试验试剂 |
5.1.4 RNA提取和反转录c DNA |
5.1.5 定量RT-PCR检测 |
5.1.6 亚细胞定位 |
5.1.7 数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 水稻BTA1/LA1 基因的时空表达模式 |
5.2.2 bta1-1 突变对BTA1/LA1 基因表达水平的影响 |
5.2.3 水稻BTA1/LA1 基因的亚细胞定位 |
5.3 小结 |
第六章 BTA1 控制水稻分蘖角度的分子机制 |
6.1 材料和方法 |
6.1.1 试验材料 |
6.1.2 RNA提取和反转录c DNA |
6.1.3 定量PCR检测 |
6.1.4 RNA-seq及其数据的分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 水稻BTA1/LA1 调控水稻分蘖角度的分子机制 |
6.2.2 转录组高通量测序结果与分析 |
6.3 小结 |
第七章 讨论和结论 |
7.1 讨论 |
7.1.1 水稻分蘖角度调控和地上部重力感应需要BTA1/LA |
7.1.2 BTA1/LA1 通过调节生长素运输和信号传导来调节分蘖角度和负重力性生长 |
7.1.3 BTA1/LA1 可能具有多种功能 |
7.1.4 不同种属中类BTA1/LA1 蛋白对植物的正常生长发育起到重要作用 |
7.1.5 BTA1/LA1 具有提高水稻产量的潜在功能 |
7.2 结论 |
7.2.1 负向重力性受破坏导致水稻bta1-1 突变体分蘖角度变大 |
7.2.2 水稻bta1-1 突变是LA1 基因新的等位突变 |
7.2.3 bta1-1 突变改变了多个农艺性状 |
7.2.4 水稻bta1-1 突变改变了LA1 基因的表达水平和亚细胞定位 |
7.2.5 BTA1/LA1 在单子叶植物中功能保守 |
7.2.6 BTA1/LA1 调控生长素信号转导和运输通路的基因表达影响水稻的分蘖角度 |
参考文献 |
附录1 :实验中所用到的引物序列 |
致谢 |
攻读学位论文期间发表文章 |
(8)甘蓝型油菜叶色、花色和株高突变体的遗传分析与定位克隆(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 甘蓝型油菜叶色突变体的研究 |
1.文献综述 |
1.1 植物叶片颜色的研究意义 |
1.2 植物叶片的变异机制 |
1.2.1 叶绿素的合成代谢 |
1.2.2 叶绿素的降解代谢 |
1.2.3 叶绿体的分化发育及调控 |
1.2.4 其他代谢途径 |
1.3 甘蓝型油菜叶片颜色的研究进展 |
1.4 图位克隆的基本策略 |
1.4.1 基因定位群体的构建 |
1.4.2 分子标记的开发 |
1.4.3 甘蓝型油菜图位克隆的研究进展 |
1.4.4 BSA-seq在图位克隆中的应用 |
1.4.5 KASP分型技术在图位克隆中的应用 |
1.4.6 候选基因的预测及筛选 |
1.5 本研究的目的和意义 |
2.材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 载体与菌株 |
2.1.3 分析软件 |
2.1.4 实验仪器 |
2.1.5 实验试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 表型鉴定及各农艺性状的考察 |
2.2.2 叶绿素含量及光合速率的测定 |
2.2.3 叶绿体超微结构的观察 |
2.2.4 叶色突变体的遗传分析 |
2.2.5 BSA-seq文库的构建测序以及数据分析 |
2.2.6 精细定位及候选基因的克隆 |
2.2.6.1 多态性分子标记的开发 |
2.2.6.2 精细定位群体的构建 |
2.2.7 候选基因的筛选 |
2.2.7.1 候选基因的扩增 |
2.2.7.2 重组载体的构建及测序 |
2.2.7.3 基因序列分析 |
2.2.8 RNA的提取、r RNA分析以及荧光定量实验 |
2.2.9 转录组文库的构建、测序及分析 |
3.结果与分析 |
3.1 yvl突变体的表型鉴定 |
3.2 叶绿素含量,光合速率的测定和叶绿体超微结构的观察 |
3.3 yvl的遗传分析 |
3.4 BSA-seq快速界定Bnayvl初定位候选区域 |
3.5 Bna A03.yvl的精细定位 |
3.6 Bna A03.yvl候选基因的确定及初步研究 |
3.6.1 候选基因的确定 |
3.6.2 Bna A03.CHLH的初步研究 |
3.7 ZS9和突变体yvl的差异表达分析 |
3.7.1 RNA-seq的基本数据分析 |
3.7.2 质体发育相关基因表达分析 |
3.7.3 光合作用相关基因的差异表达分析 |
4.讨论 |
4.1 多倍体作物的图位克隆 |
4.2 CHLH基因结构域VI的重要性 |
4.3 Bna A03.CHLH和 Bna C03.CHLH在 yvl中的功能分化 |
4.4 yvl的应用 |
第二章 甘蓝型油菜花色突变体的研究 |
1.文献综述 |
1.1 植物花色表型的意义 |
1.2 高等植物类胡萝卜素的研究 |
1.2.1 类胡萝卜素的生物合成代谢 |
1.2.2 类胡萝卜素的降解代谢 |
1.2.3 类胡萝卜素的调控代谢 |
1.3 油菜花瓣颜色的研究进展 |
1.3.1 油菜花色变异材料的类型及来源 |
1.3.2 油菜花色性状相关的遗传规律 |
1.3.3 油菜花色相关基因的定位与克隆 |
1.4 八氢番茄红素脱氢酶的研究进展 |
1.5 本研究的目的和意义 |
2.材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 载体与菌株 |
2.1.3 分析软件 |
2.1.4 实验仪器 |
2.1.5 实验试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 表型鉴定及各农艺性状的考察 |
2.2.2 类胡萝卜素总量及各单体含量的测定 |
2.2.3 花瓣质体超微结构的观察 |
2.2.4 花色突变体的遗传分析 |
2.2.5 BSA-seq文库的构建测序以及数据分析 |
2.2.6 精细定位及候选基因的克隆 |
2.2.6.1 多态性分子标记的开发 |
2.2.6.2 精细定位群体的构建 |
2.2.7 候选基因的筛选 |
2.2.7.1 候选基因的扩增 |
2.2.7.2 重组载体的构建及测序 |
2.2.7.3 候选基因进化分析及共线性分析 |
2.2.8 RNA的提取,c DNA的合成以及荧光定量实验 |
2.2.9 转录组文库的构建、测序及分析 |
2.2.10 花瓣代谢组分析 |
3.结果与分析 |
3.1 ywf突变体的表型鉴定 |
3.2 花瓣类胡萝卜素总含量的测定和质体超微结构的观察 |
3.3 ywf的遗传分析 |
3.4 BSA-seq快速界定Bnaywf初定位候选区域 |
3.5 Bna A08.ywf的精细定位 |
3.6 Bna A08.ywf候选基因的确定及初步研究 |
3.6.1 候选基因的确定 |
3.6.2 Bna A08.YWF的初步研究 |
3.7 ZS9和突变体ywf的差异表达分析 |
3.7.1 RNA-seq的基本数据分析 |
3.7.2 类胡萝卜素合成途径的差异表达分析 |
3.8 ZS9和突变体ywf的代谢组差异分析 |
4.讨论 |
4.1 油菜花色主要涉及类胡萝卜素相关代谢及调控 |
4.2 候选基因的确定及其在芸薹属中的进化 |
4.3 PDS3基因可能涉及植物防御反应与光保护作用 |
4.4 展望 |
第三章 甘蓝型油菜半矮秆突变体的遗传及候选基因定位 |
1 文献综述 |
1.1 植物株型与作物育种 |
1.2 高等植物矮化的分子机理 |
1.2.1 油菜素内酯与植物的生长发育 |
1.2.1.1 油菜素内酯的生物合成及运输过程 |
1.2.1.2 油菜素内酯的信号转导途径 |
1.2.2 赤霉素与植物的生长发育 |
1.2.2.1 赤霉素的生物合成及转运过程 |
1.2.2.2 赤霉素的信号转导途径 |
1.2.3 生长素与植物的生长发育 |
1.2.3.1 生长素的生物合成途径及运输 |
1.2.3.2 生长素的信号转导途径 |
1.3 作物矮化突变体的遗传学研究 |
1.4 甘蓝型油菜株高的研究 |
1.4.1 甘蓝型油菜株高的研究现状 |
1.4.2 甘蓝型油菜矮化基因的研究进展 |
1.5 本研究的目的和意义 |
2 材料与方法 |
2.1 植物材料 |
2.1.2 载体与菌株 |
2.1.3 分析软件 |
2.1.4 实验仪器 |
2.1.5 实验试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 表型鉴定及各农艺性状的考察 |
2.2.2 株高突变体的遗传分析 |
2.2.3 sdw定位群体的构建及株高的考察 |
2.2.4 BSA-seq文库的构建测序以及数据分析 |
2.2.5 多态性分子标记的开发 |
2.2.6 候选基因的扩增 |
2.2.7 重组载体的构建及测序 |
2.2.8 候选基因进化分析 |
2.2.9 RNA的提取,c DNA的合成以及荧光定量实验 |
2.2.10 转录组文库的构建、测序及分析 |
3 结果与分析 |
3.1 sdw突变体的表型鉴定 |
3.2 sdw突变体的遗传分析 |
3.3 Bnasdw1 基因的图位克隆及初步研究 |
3.3.1 BSA-seq快速界定Bnasdw1 初定位候选区域 |
3.3.2 Bna C03.sdw1 基因的精细定位及候选基因的确定 |
3.3.3 Bna C03.sdw1 的初步研究 |
3.4 Bnasdw2 基因的图位克隆 |
3.4.1 BSA-seq快速界定Bnasdw2 初定位候选区域 |
3.4.2 Bna A02.sdw2 基因的精细定位及候选基因的预测 |
3.5 ZS9和sdw的差异表达分析 |
4.讨论 |
4.1 sdw突变体遗传模式的研究 |
4.2 Bna C03.sdw1和Bna A02.sdw2 的精细定位 |
4.3 sdw突变体的矮化机制 |
4.4 展望 |
第四章 全文结论 |
参考文献 |
附录 |
附录Ⅰ 叶色突变体研究所用引物 |
附表Ⅱ 花色突变体研究所用引物 |
附表Ⅲ 矮化突变体研究所用引物 |
个人简介及在读期间发表的论文 |
致谢 |
(9)甘蓝型油菜结角层厚度性状的表观遗传途径调控研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 文献综述 |
1.1 结角层厚度简介 |
1.2 株型性状的研究进展 |
1.2.1 株高 |
1.2.2 分枝 |
1.2.3 一次有效分枝高度 |
1.2.4 茎高 |
1.2.5 主花序长度 |
1.3 miRNAs调控株型的研究进展 |
1.4 甲基化调控株型的研究进展 |
1.5 本研究的目的及意义 |
第2章 甘蓝型油菜结角层厚度转录组分析 |
2.1 材料与试剂 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 主要仪器和设备 |
2.1.3 试剂盒和试剂 |
2.2 方法与步骤 |
2.2.1 RNA提取与高通量测序 |
2.2.2 数据分析 |
2.2.3 荧光定量PCR验证 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 结角层与其他重要性状间关系分析 |
2.3.2 RNA提取 |
2.3.3 通过RNA-seq筛选差异基因 |
2.3.4 差异表达基因GO和 KEGG分析 |
2.3.5 结角层厚度差异基因分析 |
2.3.6 RNA-seq荧光定量PCR验证 |
2.4 讨论 |
第3章 MiRNAs参与调控甘蓝型油菜结角层厚度 |
3.1 材料与试剂 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 主要仪器设备 |
3.1.3 试剂盒及试剂 |
3.2 方法与步骤 |
3.2.1 文库构建 |
3.2.2 Small RNA数据分析 |
3.2.3 QRT-PCR验证 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 厚、薄结角层材料差异表达miRNAs分析 |
3.3.2 厚、薄结角层材料miRNAs与基因网络表达调控分析 |
3.3.3 Small RNA-seq荧光定量PCR验证 |
3.4 讨论 |
第4章 甲基化参与调控甘蓝型油菜结角层厚度 |
4.1 材料与试剂 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 主要仪器设备 |
4.1.3 试剂盒及试剂 |
4.2 方法与步骤 |
4.2.1 文库构建与亚硫酸氢盐测序 |
4.2.2 甲基化测序数据分析 |
4.2.3 质量控制 |
4.2.4 Read与参考基因组比对 |
4.2.5 Differentially Methylated Region(DMR)分析 |
4.2.6 差异甲基化区域相关基因GO分析 |
4.2.7 采用传统亚硫酸氢盐测序PCR进行数据验证 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 FastQC(Raw_reads)和原始数据Trimming |
4.3.2 Reads比对情况统计 |
4.3.3 厚、薄结角层样品甲基化类型及分布 |
4.3.4 甲基化密度及功能区甲基化水平分布 |
4.3.5 厚、薄结角层材料整体甲基化水平差异比较 |
4.3.6 厚、薄结角层材料间DMR分析 |
4.3.7 厚、薄结角层材料间启动子DMR分析 |
4.3.8 启动子DMRs调控厚、薄结角层材料间基因差异表达 |
4.3.9 甲基化调控的结角层差异基因GO及 KEGG分析 |
4.3.10 MiRNAs与甲基化共同参与调控结角层厚度性状 |
4.3.11 甲基化测序结果验证 |
4.4 讨论 |
第5章 油菜miR319a和miR159b在拟南芥中的转化及转基因材料获得 |
5.1 材料与试剂 |
5.1.1 植株材料 |
5.1.2 菌株和质粒 |
5.1.3 主要仪器 |
5.1.4 配制培养基 |
5.1.5 配制抗生素储存液 |
5.2 方法与步骤 |
5.2.1 油菜miR319a和 miR159b的超量表达载体构建 |
5.2.2 油菜miR319a和 miR159b超量表达载体转化农杆菌 |
5.2.3 农杆菌介导的超量表达载体转化拟南芥 |
5.2.4 转基因植株的鉴定与栽培 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 油菜miR319a和 miR159b的超量表达载体构建 |
5.3.2 超量拟南芥的遗传转化 |
5.3.3 miR319a和 miR159b超量表达阳性植株鉴定 |
5.4 讨论 |
第6章 主要结论和创新点 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3后续实验 |
参考文献 |
主要缩略词 |
附录 |
致谢 |
发表论文及参加课题一览表 |
(10)激素对紫薇株高的影响及株高相关调控基因的挖掘(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 植物株型性状解析 |
1.1.1 株型是植物生长发育的产物 |
1.1.2 植物分生组织对株型的调控作用 |
1.1.3 株型组成性状对株型的影响 |
1.2 细胞数目和细胞大小调控茎(枝条)长度的研究进展 |
1.2.1 枝条发育的第一阶段:SAM肋区(RZ)调控细胞数目 |
1.2.2 枝条发育的第二阶段:节间伸长 |
1.3 激素调控枝条发育的研究进展 |
1.3.1 植物激素概述 |
1.3.2 激素对SAM的调控作用 |
1.3.3 AUX调控SAM中器官的发生和叶序的建立 |
1.3.4 激素对细胞分裂和细胞扩展的调控作用 |
1.4 植物D类细胞周期蛋白基因研究进展 |
1.4.1 细胞周期蛋白(cyclins)的分类和功能概述 |
1.4.2 CYCDs对植物激素的响应 |
1.4.3 CYCDs受糖类调控 |
1.5 本研究的设计思路 |
1.5.1 本研究的目的和意义 |
1.5.2 本研究的主要内容 |
1.5.3 本研究的技术路线 |
2 紫薇株高性状与植物激素的相关性 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 株高相关表型性状的测定 |
2.1.3 茎尖解剖及形态观察 |
2.1.4 枝条髓部及木质部解剖分析 |
2.1.5 植物激素含量测定 |
2.1.6 数据统计分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 表型性状统计分析 |
2.2.2 不同株型紫薇茎尖形态差异分析 |
2.2.3 枝条细胞数目和细胞大小对节间发育的影响 |
2.2.4 茎尖及茎段内源激素含量差异分析 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
3 外源激素对紫薇株高性状的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 激素处理前后普通型和矮生型紫薇株高相关性状测定 |
3.1.3 外源GA_4处理前后普通型和矮生型紫薇茎尖解剖及形态观察 |
3.1.4 外源GA_4及CCC处理前后普通型和矮生型紫薇茎段髓部及木质部解剖观察 |
3.1.5 外源GA_4处理前后矮生型紫薇生长素含量测定 |
3.1.6 数据统计分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 紫薇对不同外源激素处理的表型应答 |
3.2.2 外源GA_4处理前后紫薇茎尖形态对比 |
3.2.3 外源GA_4及CCC处理对紫薇茎段细胞数目和细胞大小的影响 |
3.2.4 外源GA_4对矮生型紫薇茎尖及茎段生长素含量的影响 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
4 普通型和矮生型紫薇株高的转录组分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 样品RNA的提取与建库测序前质量检测 |
4.1.3 转录组文库构建 |
4.1.4 转录组测序、组装和功能注释 |
4.1.5 基因表达水平分析 |
4.1.6 差异基因GO和KEGG富集分析 |
4.1.7 差异基因荧光定量验证 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 各样品RNA检测结果 |
4.2.2 转录组测序及组装 |
4.2.3 基因功能注释 |
4.2.4 普通型和矮生型紫薇差异表达基因对比分析 |
4.2.5 激素相关差异表达基因 |
4.2.6 细胞模式调控相关差异表达基因 |
4.2.7 糖代谢相关差异表达基因 |
4.2.8 株高相关转录因子分析 |
4.2.9 转录组数据表达量验证 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
5 紫薇株高性状激素和细胞模式相关基因克隆与生物信息学分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 基因的克隆 |
5.1.3 各基因生物信息学分析 |
5.1.4 基因的亚细胞定位 |
5.1.5 基因表达模式分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 各基因全长的克隆 |
5.2.2 紫薇生长素信号转导途径中候选基因生物信息学分析 |
5.2.3 紫薇D类细胞周期蛋白基因生物信息学分析 |
5.2.4 紫薇TCP类候选基因生物信息学分析 |
5.2.5 亚细胞定位分析 |
5.2.6 普通型和矮生型紫薇不同组织基因表达对比分析 |
5.3 讨论 |
5.3.1 LfiAUX22和LfiARF1的序列分析与功能决定 |
5.3.2 LfiCYCD3;1、LfiCYCD5;1和LfiCYCD6;1的序列分析与功能决定 |
5.3.3 LfiTCP12和LfiTCP14的序列分析与功能决定 |
5.3.4 差异表达的Aux/IAA和ARF与紫薇株高调控的关系 |
5.3.5 差异表达的PIN蛋白调控紫薇的株高 |
5.3.6 LfiCYCD3;1、LfiCYCD5;1和LfiCYCD6;1调控紫薇的株高 |
5.3.7 LfiTCP12和LfiTCP14调控紫薇的株高 |
5.4 小结 |
6 关键候选基因功能验证 |
6.1 材料和方法 |
6.1.1 试验材料 |
6.1.2 叶盘法转化烟草 |
6.1.3 抗性苗的鉴定及外源基因RT-PCR检测 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 转基因烟草的获得 |
6.2.2 转基因烟草的鉴定 |
6.2.3 转基因烟草基因相对表达量检测 |
6.2.4 转基因烟草表型观测 |
6.2.5 转基因烟草茎段解剖分析 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
7 结论与展望 |
7.1 紫薇株高调控机制的推测 |
7.2 主要创新点 |
7.3 后续研究工作展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录清单 |
致谢 |
四、油菜素内脂信号转导研究进展(综述)(论文参考文献)
- [1]外源GA3调控葡萄叶片向光性的生理基础研究[D]. 张宁. 甘肃农业大学, 2021(09)
- [2]葡萄种子败育因子与无核抗病葡萄种质创制研究[D]. 李莎莎. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [3]乙酰胆碱调控烟草幼苗盐胁迫的生理机制[D]. 秦成. 西北农林科技大学, 2020(03)
- [4]GhPRE1基因在陆地棉株型调控中的功能分析及作用机制研究[D]. 郑雷. 西北农林科技大学, 2020(02)
- [5]油菜素内酯受体SlBRI1磷酸化位点Ser-1040对番茄耐热性的影响[D]. 杜晨曦. 西北农林科技大学, 2020(02)
- [6]外源油菜素内酯处理对‘美乐’葡萄糖代谢和花色苷合成的影响[D]. 孙艳丽. 宁夏大学, 2020(03)
- [7]BTA1调控水稻分蘖角度的分子机制研究[D]. 朱末. 沈阳农业大学, 2020(08)
- [8]甘蓝型油菜叶色、花色和株高突变体的遗传分析与定位克隆[D]. 赵传纪. 华中农业大学, 2020(02)
- [9]甘蓝型油菜结角层厚度性状的表观遗传途径调控研究[D]. 陈志友. 西南大学, 2019(05)
- [10]激素对紫薇株高的影响及株高相关调控基因的挖掘[D]. 鞠易倩. 北京林业大学, 2019