一、Expressional Profiling of Genes Related to Cotton Fiber Initiation and Isolation of GHIAA16 Homologus to Arabidopsis IAA16(论文文献综述)
肖胜华[1](2021)在《转录因子MYB4、WRKY41和TINY2调控棉花木质素代谢与免疫反应的功能解析》文中认为黄萎病是大丽轮枝菌引起的土传真菌性病害,严重制约着我国的棉花安全生产。抗病相关基因的挖掘及抗病分子机制的解析对棉花抗病品种的创制具有重要意义。本研究基于调控棉花木质素合成并介导广谱抗性的基因GhLac1,通过酵母单杂交文库筛选结合双荧光素酶报告基因实验鉴定到5个可直接激活或抑制GhLac1表达的调控基因。其中GhMYB4是GhLac1的负调控因子,GhWRKY30、GhWRKY41、GhMYB42和GhTINY2是GhLac1的正调控因子。进一步对GhMYB4、GhWRKY41和GhTINY2这3个基因在木质素代谢及棉花抗病反应中的功能进行了鉴定,取得的主要结果如下:1.木质素负调控因子GhMYB4通过DAMP触发的免疫反应增强对黄萎病菌的抗性研究显示GhMYB4编码MYB家族R2R3类第4亚组的核定位转录因子。GhMYB4受大丽轮枝菌和Me-JA诱导上调表达,是一个同时正调控棉花和拟南芥抗病性的重要基因。GhMYB4可通过直接结合并负调控GhC4H-1/2、Gh4CL-4、GhCAD-3和GhLac1等基因的表达阻碍细胞壁中木质素的沉积,但GhMYB4超表达棉花中木质素含量的减少导致细胞壁通透性增强,因此释放出更多寡聚半乳糖醛酸(Oligogalacturonides,OGs)作为损伤相关分子模式(Damage-associated molecular pattern,DAMP)激发植物防御响应,促使JA和JA-Ile的大量积累以及JA信号路径的组成性激活,最终提高植株对黄萎病菌的抗性。2.GhWRKY41与自身形成正反馈调节环调控苯丙烷代谢介导棉花抗病性研究发现GhWRKY41是一个WRKY家族Group III亚家族中具有强烈转录激活活性的核定位转录因子。GhWRKY41不仅在6个不同棉花品种中均受大丽轮枝菌的诱导表达,且受SA、Me-JA和H2O2的诱导。超表达GhWRKY41可提高棉花和拟南芥对黄萎病菌的抗性,而抑制GhWRKY41的表达则显着削弱棉花抗病性。蛋白互作分析显示:GhWRKY41与自身形成同源二聚体,并激活自身表达从而形成正反馈调节环放大GhWRKY41在棉花免疫反应中的功能。Ch IP-seq联合RNA-seq分析显示:GhWRKY41的1019个靶标基因中有52.3%的基因受黄萎病菌诱导明显上调表达,包括苯丙烷代谢路径开关、受体激酶、抗性相关蛋白等。进一步分析显示GhWRKY41可直接结合并激活GhC4H和Gh4CL的表达,并由GhWRKY41同源二聚体放大这一效应,从而促进木质素和黄酮的积累导致植株抗病性增强。3.GhTINY2通过WRKY51-SID2和BZR1-IAA19模块参与SA-BR介导的生长发育与免疫反应平衡研究发现GhTINY2编码一个AP2/ERF家族A4亚组的转录因子,GhTINY2不仅受大丽轮枝菌迅速且强烈地诱导上调表达,也受SA、Me-JA和H2O2抗病分子的诱导。超表达GhTINY2可提高棉花和拟南芥对黄萎病菌的抗性,而沉默GhTINY2则削弱棉花抗病性。通过RNA-seq分析,发现GhTINY2超表达材料中有大量的SA合成及信号转导基因的富集,进一步研究发现GhTINY2直接结合并激活WRKY51的表达,通过WRKY51-SID2模块促进SA积累继而启动并放大免疫反应。同时发现GhTINY2超表达材料表现出植株矮小、生长缓慢的表型,且对BR合成抑制剂BRZ更加敏感、BR诱导基因下调表达以及BR抑制基因上调表达,而GhTINY2干涉植株则表现出相反的表型。后续研究发现,GhTINY2与BZR1互作,并通过BZR1-IAA19模块拮抗调控BR路径相关基因,因此削弱了BR信号导致生长受阻。此外,GhTINY2还可激活苯丙烷代谢路径促进木质素和黄酮的积累,这可能也是GhTINY2超表达材料抗性增强的原因之一。以上研究解析了GhMYB4、GhWRKY41和GhTINY2在棉花黄萎病抗性中的作用机制,为棉花抗病育种提供了基因资源和理论基础;同时GhLac1调控因子的挖掘为棉花木质素代谢调控网络的构建提供了一定的理论参考。
袁超[2](2021)在《功能雄性不育茄子差异表达基因分析及SmARF基因的功能鉴定》文中研究说明茄子(Solanum melongena L.)起源于热带,是世界上重要的蔬菜作物之一,在世界各地都有种植,在中国的种植面积和产量都居世界首位。茄子具有很明显的杂种优势,而目前其杂交种的生产仍需人工去雄和授粉。利用雄性不育系作为母本生产杂交种可以简化制种过程,降低成本,提高种子纯度,一直以来备受育种家的重视。然而,与其他蔬菜作物相比,茄子雄性不育的研究尚处于初步阶段。功能雄性不育是植物雄性不育的一种类型,表现为花药不开裂,花粉具有活力。目前,花药不开裂导致茄子败育的分子机理尚不清楚。因此,挖掘优质茄子雄性不育资源并阐明其败育机理可以促进雄性不育系的利用,从而为茄子的杂种优势利用和分子辅助育种提供理论依据。本研究以茄子功能雄性不育系S12(花药不开裂)和可育系F142为试材,选取开花前8天、开花前5天和开花当天的花蕾进行转录组测序,解析功能雄性不育系差异表达基因的主要调控途径,挖掘其花药不开裂相关候选基因。已有研究表明,植物生长素可以通过介导茉莉酸(JA)的合成来调控雄蕊的发育,因此以生长素响应基因SmARF5、SmARF6和SmARF8为研究重点,通过分析ARF基因在生长素信号转导中的作用,探索生长素对茄子花药开裂的调控作用。取得如下主要结果:1.通过对茄子花蕾全长转录组分析,获得circular consensus read 797,945条,其中652,921条全长非嵌合序列。通过对全长非嵌合序列进行聚类得到204,100个一致序列,对一致序列进行polish得到高质量一致序列共198,594个,进一步用二代转录组数据对低质量一致序列进行校正,校正后与高质量一致序列合并进行去冗余分析得到85,211个转录本序列。在这些去冗余后的转录本序列中,共有78,936个序列得到注释;并且共预测得到32,187个SSR、66,135个完整CDS区和6,838个lnc RNA。2.通过对可育系F142和功能雄性不育系S12花蕾发育三个时期(开花前8天、开花前5天和开花当天)的转录本进行比较分析,得到了8,493个差异表达基因(DEGs)。其中,有1,300个基因为两种材料的3个花蕾发育阶段共同的DEGs,分别为557个差异表达上调基因和743个差异表达下调基因。DEGs主要被富集到“内质网中的蛋白质加工”、“氨基酸的生物合成”、“碳代谢”、“嘌呤代谢”,“剪接体”、“氨基糖和核苷酸糖代谢”和“植物激素信号转导”通路。筛选到7个DEGs与花药发育相关;59个DEGs参与到植物激素信号转导;对淀粉和蔗糖代谢通路的DEGs分析发现4个DEGs在雄性不育系花蕾发育中上调表达,3个DEGs在雄性不育系花蕾发育中下调表达;263个转录因子编码基因在功能雄性不育花蕾和可育花蕾中差异表达,其中有56个转录因子是在三个时期共同差异表达。3.克隆得到了生长素响应基因SmARF5、SmARF6和SmARF8。3个ARF蛋白都含有高度保守的结构域。SmARF5只在功能雄性不育茄子花蕾中表达,SmARF6和SmARF8在三个花蕾发育时期的可育系和不育系中的表达无明显差异。但在开花当天的花药中,SmARF6和SmARF8在S12中表达量下调。亚细胞定位发现SmARF5、SmARF6和SmARF8蛋白都定位在细胞核中。自激活检测发现SmARF5、SmARF6和SmARF8都具有转录激活能力,即使截取III、IV结构域的SmARF5-674、SmARF6-674和SmARF8-674依然具有激活活性。4.通过酵母双杂交系统研究发现:SmARF5、SmARF6和SmARF8均可与IAA16和IAA26发生蛋白互作,形成SmARF-Aux/IAA蛋白复合物。对SmARF蛋白功能结构域分析表明,C-端的二聚体结构是ARF-Aux/IAA蛋白复合物形成必需的。同时,发现生长素受体蛋白SmTIR1与SmIAA16和SmIAA26发生相互作用依赖于生长素。并且SmTIR1中的F-box结构域是SmTIR1/AFBs-Aux/IAA蛋白复合物形成所必需的。进一步研究发现,在外加生长素(IAA)的条件下,生长素受体蛋白SmTIR1能够与茉莉酸负调控因子SmTi FY4发生相互作用。5.酵母单杂交实验和双荧光素酶报告系统表明SmARF6和SmARF8可以结合到SmDAD1启动子,而SmARF5不能与SmDAD1启动子结合。推测SmARF6和SmARF8可以通过激活SmDAD1的表达来促进JA的生物合成。6.构建SmARF5基因的过表达载体pCAMBIA-2301G-SmARF5并转化烟草,共获得16株转基因烟草植株。与野生型烟草相比,转基因烟草出现明显的分枝,茎直径增大,叶片提前老化。而转基因烟草的花器官没有发生改变,花药正常开裂并释放有活力的花粉。7.使用由烟草脆裂病毒诱导的TRV-VIGS体系,构建VIGS表达载体,采用注射法侵染茄子F142子叶来沉默SmARF6和SmARF8。侵染植株出现明显病毒斑,且靶基因的表达量明显降低。无论单独注射侵染还是同时注射侵染沉默SmARF6和SmARF8的植株,茄子花药依然开裂。而注射侵染茄子幼小花蕾沉默SmARF6和SmARF8时,单独沉默SmARF6或SmARF8的植株,茄子花药依然正常开裂,而同时沉默SmARF6和SmARF8的植株,茄子花药出现延迟开裂或不开裂。
欧二绫[3](2020)在《生长素IBA对棉花棉酚生物合成的影响研究》文中提出棉花(Gossypium spp.)是世界上主要农作物之一。不仅是重要的纤维作物,还是重要的油料作物。棉酚(gossypol)是棉属植物所特有的一种多酚羟基联萘醛类次生代谢物,具有防御病虫害的作用。棉花根系是棉酚的主要合成部位,并由根系向地上部分输送,储存在色素腺体中。生长素对根系的形态建成有重要作用。本研究以不同浓度吲哚丁酸(Indole-3-Butytric Acid,IBA)处理的棉花幼苗为材料,研究IBA对棉花幼苗色素腺体密度、棉酚含量和棉酚生物合成关键基因表达的影响。取得主要研究结果如下:1 IBA对棉花植株表型的影响以棉花幼苗为研究对象,采用不同浓度IBA处理,对其侧根生长量、茎长和叶面积进行分析。发现1×10-66 mol/L、1×10-44 mol/L和1×10-22 mol/L IBA处理棉花幼苗平均侧根量分别36.51、37.80和38.00,对照组为45.29,处理后降低了19.4%、16.5%和16.1%,差异达到显着水平,生长素信号转导途径相关基因GhARF6和GhIAA16表达量显着升高;1×10-44 mol/L和1×10-22 mol/L IBA处理棉花幼苗平均茎长分别为8.7 cm和7.6 cm,对照组为4.3 cm,处理后升高了102.3%和76.7%,差异达到显着水平,GhARF6基因表达量在低浓度IBA处理下显着升高,GhIAA16基因表达量在高浓度IBA处理下显着升高;1×10-22 mol/L IBA处理棉花幼苗平均叶面积为2.69 cm2,对照组为15.02 cm2,处理后降低了82.1%,在1×10-1010 mol/L、1×10-88 mol/L和1×10-66 mol/L IBA处理后分别为19.48 cm2、19.45 cm2和17.88 cm2,处理后升高了29.7%、29.5%和19.0%,差异均达到显着水平,GhARF6和GhIAA16基因表达量在低浓度IBA处理下显着升高。以上结果表明在一定浓度范围内,高浓度IBA处理下,根系生长素相对含量可能大量增加,抑制棉花幼苗侧根生长,茎段生长素相对含量可能少量增加,促进棉花幼苗茎生长,低浓度IBA处理下叶片生长素相对含量可能少量增加,促进叶生长。2 IBA对腺体密度的影响研究发现:1×10-44 mol/L IBA处理棉花幼苗茎段腺体密度为2.77个/mm2,对照组为4.12个/mm2,与对照相比,处理组降低了32.8%,差异达到显着水平;1×10-88 mol/L IBA处理棉花幼苗叶片腺体密度为3.00个/mm2,对照组为7.26个/mm2,与对照相比,处理组降低了8.7%,差异达到显着水平。1×10-44 mol/L和1×10-88 mol/L分别是促进植物茎段和叶片生长发育的最适生长素浓度。推测外施IBA通过影响茎段和叶片的生长发育导致腺体密度降低,与腺体分化无关。3 IBA对棉酚含量的影响研究结果表明以1×10-8 mol/L、1×10-66 mol/L、1×10-44 mol/L和1×10-2 mol/L IBA处理棉花幼苗,根系和茎段棉酚含量显着升高,棉酚生物合成关键基因GhCDN1、GhWRKY1和GhCYP706B1表达量显着升高;以1×10-10 mol/L、1×10-8 mol/L、1×10-6 mol/L和1×10-4 mol/L IBA处理棉花幼苗,叶片棉酚含量显着降低,GhCDN1和GhCYP706B1基因表达量与对照组无显着差异。在一定浓度范围内,高浓度IBA可促进根、茎棉酚的生物合成,提高棉酚含量,抑制叶片棉酚的生物合成,降低棉酚含量。综上所述,一定浓度范围内,高浓度IBA可抑制侧根和叶片生长,促进茎生长,促进根系生长素信号转导途径相关基因表达,根、茎棉酚生物合成关键基因表达,棉酚含量升高。
曾青青[4](2020)在《白杨六倍体诱导及其性状变异分子机理研究》文中进行了进一步梳理植物多倍体中存在比原株生长快且健壮和缓慢且矮小的两种类型。开展多倍体营养生长性状形成的分子基础研究,对于推动植物多倍体育种理论和技术进步具有重要意义。本论文以‘北林5号杨’[(Populus alba×P.glandulosa)×P.tomentosa]为材料建立了高效的离体组培快繁体系,在此基础上通过施加一定浓度的氨磺乐灵处理离体茎段诱导体细胞染色体加倍获得了白杨六倍体,进而以六倍体和三倍体为材料,对其生长发育特性及不同叶序的叶片转录组和mi RNA进行分析,主要结论如下:(1)建立了‘北林5号杨’叶片、叶柄和根的组培再生快繁体系。研究表明叶片及叶柄再生能力远优于根,其中‘北林5号杨’叶片不定芽再生的适宜培养基为MS+0.1mg/L 6-BA+0.15mg/L NAA+0.02mg/L TDZ,在该培养基下不定芽诱导率可达95%,平均再生芽数为7.77;叶柄不定芽再生的适宜培养基为MS+0.2mg/L6-BA+0.05mg/L NAA+0.01mg/L TDZ,在该培养基下不定芽诱导率可达95%,平均再生芽数为8.15;根不定芽再生的适宜培养基为MS+0.3mg/L 6-BA+0.05mg/L NAA+0.02mg/L TDZ,在该培养基下不定芽诱导率达60%,平均再生芽数为2.82。(2)施加氨磺乐灵处理‘北林5号杨’离体茎段诱导不定芽染色体加倍获得了白杨六倍体植株。筛选出‘北林5号杨’茎段不定芽诱导的适宜培养基为MS+0.1mg/L6-BA+0.11mg/L NAA,诱导率达93.33%、平均再生芽数达7.55个。采用氨磺乐灵溶液浸泡法对‘北林5号杨’离体茎段进行染色体加倍处理,成功的得到了6株白杨六倍体,平均诱导率达19.35%。其中用5mg/L的氨磺乐灵浸泡5mm长的茎段72h,以及采用5mg/L的氨磺乐灵浸泡10mm长的茎段24h,是最佳的六倍体诱导处理条件组合。(3)白杨六倍体属于生长发育缓慢且矮小的多倍体类型。与三倍体相比,白杨六倍体叶片细胞更大、而细胞数量、叶面积及株高生长速率较小。白杨六倍体的第3-13叶位叶片光合速率比同叶位三倍体依次增加78.83~2.78%,但随着叶片叶龄的增加,六倍体第14-20叶位叶片光合速率迅速下降,比同叶位叶片的三倍体依次减少3.33~53.55%。此外,六倍体叶绿素含量和类胡萝卜素含量也均表现出随着叶龄的增大而迅速下降的趋势,显着低于同叶位的三倍体。叶绿体电镜超微结构发现六倍体第17叶位叶片的叶绿体结构紊乱,类囊体片层扭曲且排列松散,而三倍体第17叶位叶片叶绿体膜结构清晰完整,基粒类囊体垛叠整齐紧密。(4)白杨六倍体激素信号转导相关差异基因表达随叶片发育而表现出规律性变化。与IAA信号转导负相关的GH3的上调DEGs数量逐渐增多;与CTK信号转导正相关的B-ARR下调DEGs数量逐渐增多;与ET信号转导负相关的CTR1下调DEGs数量逐渐增多;与ET信号转导正相关的ERF上调DEGs数量逐渐增多;与JA信号转导正相关的JAR1、MYC2上调DEGs数量逐渐增多。表明在六倍体中,随着叶龄的增加IAA、CTK信号转导呈下降趋势,ET、JA信号转导呈增强趋势。这种激素信号转到变化趋势可能是引起白杨六倍体生长速率减慢、叶片加速衰老的重要原因之一。(5)发现随着叶片叶龄的增加,白杨六倍体的光合能力小于三倍体。叶绿素合成、类胡萝卜素合成、光反应与碳固定相关的差异表达基因,在第3、7叶位叶片上多呈上调表达,而在17叶位大多数呈下调表达。包括HEME、CHLH、CHLD和CHLG等参与叶绿素合成的基因;PSY、ZISO、ZDS、LYCB、VDE等参与类胡萝卜素合成的基因;Psb B、Psa K、Psa F、delta等与光反应相关的的基因,以及FBP、SEBP、PRK等与卡尔文循环相关的基因。(6)发现mi RNA随着叶片发育而表现出剂量效应是白杨六倍体营养生长缓慢重要的分子基础。即随着白杨六倍体叶片发育,与营养生长相关的mi RNA表达呈剂量效应,其中靶基因与营养生长正相关的的mi R156a、mi R156g、mi R169aa、mi R530b表达量逐渐上调,甚至显着高于对照三倍体,使得靶基因AFH14、AN3、UBP16、B-ARR表达量受到抑制程度增强而下调;而靶基因与营养生长负相关的novel135表达量随着叶片叶龄的增加而逐渐下调,甚至显着低于对照三倍体,使得靶基因JAR1表达量受抑制程度减弱而显着上调,导致白杨六倍体细胞数量及植株叶面积减少、叶绿体降解及叶片衰老加快,最终使得白杨六倍体比三倍体营养生长缓慢。
张新宇[5](2020)在《棉花不同抗性品种根系分泌物对黄萎病菌(V.dahliae)基因表达的影响》文中研究表明目的:棉花是重要的经济作物,中国是世界上最大的棉花生产和消费国。新疆是我国最大的植棉省区,棉花产业不仅是新疆农民主要经济收入来源和新疆的经济支柱产业,也与新疆稳定和长治久安密切相关。黄萎病是棉花的主要病害,由于常年连作,新疆棉花黄萎病病害逐年加重,严重影响了棉花的产量和品质,制约着新疆棉花产业的可持续发展。棉花黄萎病是由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的维管束病害,由于V.dahliae具有稳定存在的微菌核结构,及其与寄主协同进化过程中生理小种不断地发生变异,导致棉花黄萎病难于进行防控。由于V.dahliae致病分子机制的复杂性,人们对其研究仍处于探索阶段。本研究通过对不同抗性棉花品种根系分泌物诱导后的V.dahliae转录组进行分析与比较,分离鉴定V.dahliae生长发育、早期侵染及其致病过程中发挥重要作用的基因并对其功能进行研究,为揭示V.dahliae与宿主植物互作机制及致病分子机制奠定基础,以及为制定更好的策略对棉花黄萎病进行防治提供依据。方法:(1)收集感病品种新陆早8号、耐病品种中植棉2号和抗病品种海7124的根系分泌物分别培养Vd991,分别收集培养0 h、6 h、12 h、24 h和48 h的V.dahliae样本,同时收集水培养相同时间点的样本,共获得17个样本,2次生物学重复,共构建34个文库进行转录组测序,共构建34个文库进行转录组测序,对测序结果对样本进行聚类树分析,筛选差异基因并进行GO功能显着性富集分析。(2)根据差异基因VdANT1的氨基酸序列,对其进行了功能域预测和进化树分析。构建VdNAT1(VDAG07362)的敲除载体和表达载体,利用PEG-CaCl2介导的遗传转化方法转化V.dahliae原生质体,获得VdNAT1缺失突变株和回复突变株,并对它们的菌落形态、生长速率、菌丝形态、产孢量和孢子萌发率等进行观察比较;伤根法侵染棉花,分析比较野生型菌株、缺失突变株和回复突变株的致病力差异。(3)构建VdNAT1基因的HIGS载体转化农杆菌,注射感病棉花品种,用V.dahliae浸染HIGS处理的棉株,调查棉株的病情指数、检测真菌生物量和靶基因表达水平。结果与结论:(1)V.dahliae的转录组学研究:(1)以培养0 h的V.dahliae样本为对照,DEGs数量统计发现不同抗感棉花根系分泌物培养的V.dahliae样本中的DEGs总数均多于水培养的样本,感病品种根系分泌物培养的样本中的DEGs最多,表明V.dahliae对不同抗感品种的根系分泌物均能够产生响应,但对感病品种根系分泌物的响应较强烈。(2)对17个样本进行聚类树分析发现所有样本被划分为两个组(组I和组II),组内所有样本的基因表达模式相似;GO功能显着性富集分析发现组I样本中上调DEGs富集的GO条目与组II明显不同,暗示组I和组II中的V.dahliae样本处于不同的生长发育阶段。两个陆地棉品种根系分泌物培养24 h的样本(组II)与海岛棉根系分泌物和水培养24 h的样本(组I)位于不同的组,暗示前者生长发育进程比后者快。(3)GO功能显着性富集分析揭示出3种不同根系分泌物培养的V.dahliae样本(6 h和12 h)中上调DEGs富集的GO条目相似,但DEGs差异较大,仅有57个相同的DEGs,表明V.dahliae对不同抗感棉花品种根系分泌物响应的分子机制不同。(4)组I中培养6 h和12 h的V.dahliae样本中上调DEGs的GO分析发现“水解酶活性,水解O-糖基化合物”和“跨膜转运”GO条目显着富集,这两个GO条目相关基因已被报道与真菌致病性相关,表明6 h和12 h处于V.dahliae和棉花互作的关键阶段。(5)31个已知功能的基因在3种根系分泌物培养6 h或12 h的V.dahliae样本中均表现上调,68个已知功能的基因仅在感病品种根系分泌物培养6 h或12 h的V.dahliae样本中上调,26个已知功能的基因在3种根系分泌物和水培养6 h或12 h的V.dahliae样本均表现上调,这些基因可能分别在V.dahliae致病、V.dahliae与棉花互作和生长发育过程中发挥着重要作用。(2)VdNAT1基因功能研究:(1)结构域分析发现VdNAT1蛋白含有一个MFS1 domain,属于MFS超家族成员,包含10个假定的跨膜结构域。系统进化树分析表明VdNAT1与V.dahliae中其它NAT蛋白及MFS家族其它蛋白的同源性较低,显示了V.dahliae中NAT蛋白的氨基酸序列具有较高的变异度。(2)VdNAT1缺失突变株与野生型Vd991相比,菌落生长速率明显减慢,白色菌丝明显减少,孢子萌发率较低,产孢量显着降低,而回复突变株各项生理指标均与野生型没有明显差异。向培养基中添加不同浓度外源烟酸,缺失突变株生长速率均明显加快,白色菌丝明显增多,菌落表型和生长速率均与野生型相似,烟酸浓度较低时白色菌丝质地松散,而浓度较高时质地致密。(3)以棉花感病品种为寄主检测菌株的致病力,与野生型菌株和回复突变株相比,VdNAT1缺失突变株接种的棉株发病症状明显较轻,生长发育状态较好,植株明显较高,病情指数较低;寄主茎段离体培养分离出的菌体也明显较少。(4)采用HIGS技术抑制V.dahliae中VdNAT1基因的转录,结果发现与注射pRTV2-00空载的棉株相比,pTRV2-VdNAT1处理的棉株仅表现出轻微的病害症状,棉株中真菌生物量较少。上述实验结果表明VdNAT1基因在V.dahliae的生长发育、产孢以及致病过程中均发挥着一定的作用。
赵秦[6](2020)在《LrWRKY3基因在岷江百合对尖孢镰刀菌防卫反应中的功能分析》文中进行了进一步梳理岷江百合(Lilium regale Wilson)是我国特有的野生百合种,具有耐干旱、耐盐碱、抗病性强等特点。它除自身的观赏价值外,还具有药用价值,是现代百合抗病育种的重要资源。此外,由于地质灾害、人为采挖、开荒等因素,岷江百合野生资源的分布面积及数量明显减少,已成为濒危物种,因而迫切需要加强对岷江百合抗病分子机制的研究,为百合的抗病育种提供理论基础。在课题组前期对岷江百合转录组测序分析中,已获得多个对外源性茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonate,Me JA)处理和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)感染作出响应的WRKY转录因子c DNA序列。基于前期的研究,本课题选择其中一个WRKY转录因子基因(LrWRKY3)进行功能分析。以岷江百合c DNA为模板,克隆出一个开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)为537 bp的LrWRKY3转录因子基因,其编码的蛋白质包含一个高度保守的‘WRKYGQK’七肽序列。通过构建Lr WRK Y3亚细胞定位融合蛋白表达载体,并在洋葱表皮细胞中进行瞬时表达,以分析LrWRKY3在细胞中的定位情况。构建原核表达载体在大肠杆菌中异源表达,获得重组LrWRKY3蛋白用于凝胶阻滞实验(Electrophoretic Mobility Shift Assay,EMSA),以验证LrWRKY3的专一性结合位点;并通过酵母单杂交实验来验证转录因子是否具有反式激活作用。构建LrWRKY3植物超表达载体,以获得转基因烟草(Nicotiana tabacum L.cv Xanthi)株系并研究其功能。最后通过酵母双杂交系统从岷江百合c DNA文库中初步筛选出可能与LrWRKY3转录因子互作的蛋白。本论文的研究工作及得到的主要结果如下:1、构建p BIN m-gfp5-ER-Lr WRK Y3亚细胞定位载体,并转化到根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)EHA105中,用阳性单克隆菌液侵染洋葱表皮细胞,共培养两天后通过激光共聚焦显微镜观察到LrWRKY3-GFP融合蛋白定位于细胞核。2、构建了含有p ET-32(a)-LrWRKY3的原核表达载体,并将其转化到大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达。由于重组蛋白为包涵体,通过尿素变性、过Ni-NTA柱纯化、透析袋复性、浓缩获得有活性的可溶蛋白His-LrWRKY3。将重组蛋白进行EMSA实验,结果显示重组蛋白能与含有W-box片段的探针结合。前期获得的Lr PR10启动子具有W-box,从而构建诱饵载体p Ab Ai-PLr PR10和猎物体载p GADT7 AD-LrWRKY3进行酵母单杂交实验,LrWRKY3能与PLr PR10发生互作,具有反式激活作用。3、构建植物超表达载体p CAMBIA2300s-Lr WRK Y3,导入烟草中,经过培养获得T2代转基因烟草,q RT-PCR显示LrWRKY3在转基因烟草株系中稳定表达,叶片和植株接种实验表明转基因烟草对尖孢镰刀菌具有很强抗性。并且在转基因烟草中,通过q RT-PCR检测到与茉莉酸(Jasmonic acid,JA)合成相关以及抗病相关的基因在转录水平上的高表达。4、以岷江百合根为材料,构建符合筛库要求的c DN A文库,并构建p GBK T7-Lr WRK Y3诱饵载体。将文库质粒p GADT7-c DNA转入含有诱饵质粒的AH109酵母菌株中,涂布于SD-Trp/-Leu/-His/-Ade平板筛选互作蛋白。初步筛选出45个可能与LrWRKY3转录因子互作的蛋白,包括与植物中DNA复制、转录、蛋白翻译相关,与植物的生长发育相关,参与光合作用,参与植物抗逆和植物能量代谢的蛋白。为后期深入研究LrWRKY3的功能提供基础资料。核定位的LrWRKY3蛋白特异结合顺式作用元件W-box,LrWRKY3转录因子具有转录活性,并通过JA依赖途径参与岷江百合的防御,激活一系列抗病相关基因的转录,从而提高对尖孢镰刀菌的抗性。通过本研究为将来进一步揭示岷江百合抗病机理奠定基础。
王晓阳,王丽媛,潘兆娥,何守朴,王骁,龚文芳,杜雄明[7](2020)在《亚洲棉短绒突变体纤维发育及其差异基因表达分析》文中研究表明棉花纤维是重要的天然纺织材料,是最长的单细胞,是研究纤维发育的良好材料。本研究以亚洲棉短绒突变体(FZ)及其野生型(fz)为材料,结合扫描电镜、石蜡切片、RNA-seq技术,解析棉花短绒起始的可能机制。与野生型(fz)的0DPA时期胚珠相比,突变体的胚珠在该时期仅有少量的纤维起始。在+3DPA时,突变体没有短绒细胞起始,仅有长纤维细胞,而野生型有大量的短纤维细胞和长纤维细胞。对这2个材料的0DPA、+3DPA、+5DPA和+8DPA胚珠差异基因分析结果显示,在短绒突变体(FZ)和野生型(fz)的4个纤维发育时期共挖掘出3780个差异表达基因,其中0DPA时差异基因数目最少,随着胚珠发育时间的延长,差异基因的数目逐渐增加。KEGG分析发现这些基因主要参与蜡质、角质生物合成,以及苯丙烷代谢和植物信号传导过程。共表达趋势分析显示,在突变体+3DPA上调的差异基因中,参与离子结合、MAPK级联反应、氧化还原活性和转录调控的基因表达受到正影响(表达水平提高),造成突变体短绒纤维不能正常起始。这些结果描述了二倍体亚洲棉短绒起始的动态变化,可为进一步研究棉纤维发育提供参考。
李健英[8](2019)在《棉花响应烟粉虱胁迫的分子机制及棉花体细胞胚胎表观基因组学研究》文中提出棉花作为全球三大转基因作物之一,其纤维品质和产量受到农业害虫的影响。随着转Bt基因棉花推广,鳞翅目害虫棉铃虫、红铃虫得到控制,但其抗性逐渐丧失。烟粉虱(Bemisia tabaci)等刺吸式口器害虫对全球棉花生产造成了巨大的危害,但关于棉花如何感知和防御烟粉虱的信息是非常有限的。本研究以棉花与烟粉虱互作为模型,利用RNA-Seq和sRNA-Seq数据挖掘棉花内源的抗虫机制,构建棉花响应烟粉虱非编码RNA共表达调控网络。在全基因组水平上,利用全基因关联分析(GWAS)挖掘棉花抗性位点。为了更好地进行棉花遗传转化,拓展棉花遗传转化的受体范围,我们建立了连续再生驯化体系,获得了高转化效率棉花受体材料-Jin668,同时系统解析棉花再生和体细胞胚胎发生表观遗传调控机制。因此本研究分两大部分内容,分别探讨棉花内源的抗虫基因鉴定和功能分析以及棉花再生DNA甲基化图谱。主要结果如下:1.棉花-烟粉虱互作转录组分析利用RNA-Seq比较了烟粉虱强抗性品种(HR)和敏感性品种(ZS)在不同侵染时间点转录组差异。功能富集分析表明棉花对烟粉虱侵染的转录反应涉及编码蛋白激酶、转录因子、代谢物合成和植物激素信号的基因。结合GO和KEGG富集分析,HR和ZS感染烟粉虱后抗性基因的转录水平不同。RNA-Seq数据集构建的加权基因共表达网络显示WRKY40和铜转运蛋白是棉花响应烟粉虱侵染的枢纽基因。通过病毒诱导的基因沉默(VIGS)研究GhMPK3,抑制了MPK-WRKY-JA通路,增强烟粉虱的易感性。本研究为棉花防御烟粉虱响应提供了全面见解,并鉴定了几类控制韧皮部害虫的候选基因。2.棉花响应烟粉虱非编码RNA分子机制解析本研究我们构建了抗性材料(HR)和易感材料(ZS)在烟粉虱侵染下小RNA和降解组测序。总共鉴定出260个miRNA家族和241个靶标。定量PCR分析显示几种miRNA及其相应的靶标呈现出动态的时空表达模式。在RNA-Seq数据集鉴定了2,365个基因间区长链非编码RNA(lincRNAs)。进一步分析发现29个lincRNA转录本中产生17个miRNA前体。全基因组分析鉴定出85个同相位干扰小RNA(phasiRNA)位点,9个PHAS基因由6个miRNA触发,包括编码富含亮氨酸重复序列(LRR)的抗病蛋白,生长素响应因子(ARF)和MYB转录因子。通过构建模型和实验数据,我们探索和扩展了miR390-tasiARF在棉花响应烟粉虱侵染转录调控机制。VIGS沉默ARF8增加了生长素和茉莉酸,导致对烟粉虱侵染耐受性增加。通过对不同的非编码RNA进行综合分析,为植虫互作提供了有用的转录组数据资源。3.关联分析挖掘棉花抗虫位点本研究收集了269份陆地棉材料组成的自然群体,鉴定了2.88百万SNPs并进行群体进化树,群体结构,PCA分析和连锁不平衡分析。269份棉花材料在三个环境中进行棉花四个抗虫指数调查,叶片危害率(LDR),整体植株危害率(PDR),感抗等级(SRL)以及盲蝽蟓指数(MI)。我们在三个环境下鉴定了7个LDR,PDR和SRL显着候选位点,其中有一个位点共定位。结合LD分析,整合转录组数据,筛选了一个铜转运子CRC1候选基因。4.多组学数据揭示棉花再生和体细胞胚发育表观基因组学基础本研究通过连续再生驯化(SRA)策略,从母体自交系Y668中选育出具有高再生能力的优质棉花Jin668。我们构建了体细胞胚胎发育过程中的非胚性愈伤组织(NEC),胚性愈伤组织(EC),体细胞胚(SE)以及再生后代植株的叶片全基因组单碱基分辨率甲基化图谱。结果表明,Jin668显示出低DNA甲基化,再生后代中整体甲基化呈下降趋势。在NEC到EC中DNA甲基化上升由RNA介导的DNA甲基化(RdDM)和H3K9me2途径协同调控。在EC到SE中DNA甲基化下降,24-nt siRNA和H3K9me2丰度不变,进一步分析发现DNA去甲基化酶ROS1和DME显着上调,该过程可能依赖于DNA去甲基化途径。整合RNA-Seq和差异甲基化区域(DMR),体细胞胚胎发生过程中低CHH-DMR激活了生长素和WUSCHEL相关基因表达。在NEC中添加DNA甲基化抑制剂增加了胚胎的数量。我们多组学数据为植物组织培养和再生后代植物中DNA甲基化的动态提供了新的见解。该研究还表明诱导的低甲基化可以更好的促进植物再生能力并优化母本遗传栽培品种。
温珍熹[9](2019)在《荔枝果实脱落相关NAC转录因子的筛选及功能分析》文中提出荔枝是我国南方具有重要营养和经济价值的特色果树,严重的荔枝幼果脱落是荔枝产业亟需解决的关键问题之一。目前在荔枝上关于幼果脱落的分子机制研究较少。NAC是一类植物特有的转录因子,在果实成熟、叶片衰老、果荚开裂等过程中发挥重要作用。本课题组前期通过RNA-seq技术共挖掘了2730个与果实脱落相关的基因,其中包括了12条NAC转录因子。然而,NAC转录因子是否参与了荔枝果实脱落还需进一步的探讨。因此,本研究拟通过生物信息学分析、q RT-PCR、启动子活性分析以及异源转基因等技术,挖掘潜在的调控荔枝幼果脱落的Lc NACs转录因子。本文主要研究结果如下:(1)利用生物信息学分析从荔枝全基因组中筛选得到97个荔枝NAC转录因子家族成员,命名为Lc NAC01-Lc NAC97,通过系统发育进化分析将其划分为21个亚家族。(2)乙烯利(ETH)和环剥去叶(GPD)处理可显着促进荔枝幼果脱落。在此过程中,Lc NAC05/13/38/40/65基因在果柄离区中的表达随荔枝幼果脱落的加剧而明显上调,Lc NAC10则显着下调。(3)在候选的6个荔枝幼果脱落相关Lc NACs基因中,Lc NAC05/10/13/40/65蛋白定位于细胞核且具有转录激活活性,Lc NAC38则定位在细胞核核细胞质上且不具有转录激活活性。(4)对候选的6个Lc NACs基因启动子进行了克隆,序列分析发现6个Lc NACs基因启动子均含有响应乙烯的元件,烟草瞬时表达分析结果显示仅有Lc NAC13/40启动子受乙烯诱导而活性增强。将Lc NACs启动子融合GUS基因异源转入野生型拟南芥中,经GUS组织化学染色分析,结果表明Lc NAC13/40基因启动子能够驱动下游GUS基因在拟南芥花器官离区、茎生叶脱落离区、种子脱落部位、果荚开裂区等多个器官脱落/开裂部位进行表达。(5)将候选的6个Lc NACs基因异源转入野生型拟南芥中,并对这些转基因拟南芥株系的花器官脱落进程进行了分析,结果表明与野生型拟南芥相比,仅有Lc NAC40基因能够明显促进花器官的提前脱落,且过表达Lc NAC40基因拟南芥株系花器官离区的BCECF荧光信号的出现发生了提前。推测Lc NAC40可能参与了荔枝落果。
杨森[10](2018)在《黄瓜CsMYB6和CsTS1调控果刺及果瘤的分子机制探析》文中进行了进一步梳理黄瓜(Cucumis sativus L.)果实是其重要的经济器官,果刺和果瘤构成了黄瓜果实的刺瘤性状,而刺瘤作为黄瓜重要的外观品质之一覆盖在果实表面,直接影响黄瓜的商品价值。与大刺瘤果实相比,小刺瘤黄瓜果实表面光滑,易于清洗、打包、运输和储藏。因此,探索黄瓜刺瘤的发育机理及分子机制对加强培育黄瓜新品种和改善黄瓜果实商品品质具有重大意义。但是,到目前为止,有关黄瓜果刺和果瘤形成的分子机制尚不清楚。1.利用前人对野生型和不同无毛突变体黄瓜的表达谱分析数据筛选到CsMYB6作为黄瓜果刺发育的候选基因,研究了CsMYB6调控黄瓜果刺发育的分子机制,以期丰富黄瓜果刺发育的理论基础。主要研究结果如下:黄瓜CsMYB6属于R2R3MYB家族中的MIXTA-like的同源基因。时空表达分析显示CsMYB6在黄瓜果刺发育的起始阶段高丰度表达,和AtTRY在黄瓜中的同源基因CsTRY的表达特征一致。在拟南芥和黄瓜中过量表达CsMYB6和Cs TRY表明两基因在拟南芥表皮毛和黄瓜果刺的起始发育过程均起到负向调节的作用,且CsMYB6在这一过程中位于Cs TRY的上游发挥作用。CsMYB6能够直接结合到CsTRY启动子的三个MYB蛋白结合位点,并且CsMYB6还能够与CsTRY在蛋白水平直接互作。2.遗传分析表明大果瘤性状是由单基因TS1(Tubercule Size Gene1)控制的显性性状。结合图位克隆与转录组测序技术,大果瘤基因 TS1被发现能够编码一个油体蛋白。在44份不同的黄瓜材料中,CsTS1表达量和果瘤大小存在显着的正相关关系。CsTS1基因的互补转化和RNAi干扰试验证实CsTS1能够促进黄瓜果瘤的发育。时空表达分析表明CsTS1在黄瓜果实里高丰度表达,并且在果瘤发育的膨大期表达量较高。CsTS1基因的启动子序列在所有22份小果瘤材料中均发生了 17处突变,并导致了CsTS1基因的低表达。分子与遗传分析表明在黄瓜果瘤发育的调控路径中,黄瓜果瘤基因CsTu位于 CsTS1基因的上游。CsTu能够直接结合到CsTS1基因的启动子处并促进CsTS1的表达。
二、Expressional Profiling of Genes Related to Cotton Fiber Initiation and Isolation of GHIAA16 Homologus to Arabidopsis IAA16(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、Expressional Profiling of Genes Related to Cotton Fiber Initiation and Isolation of GHIAA16 Homologus to Arabidopsis IAA16(论文提纲范文)
(1)转录因子MYB4、WRKY41和TINY2调控棉花木质素代谢与免疫反应的功能解析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
第一章 文献综述 |
1.1 植物抗病机制 |
1.1.1 植物先天免疫系统 |
1.1.2 木质素代谢与植物免疫反应 |
1.1.3 植物激素介导的防御反应 |
1.2 植物激素介导的防御反应与生长发育的平衡 |
1.2.1 水杨酸介导的生长-防御权衡 |
1.2.2 茉莉酸介导的生长-防御权衡 |
1.3 棉花黄萎病及抗病机制 |
1.3.1 黄萎病菌致病机制 |
1.3.2 棉花的组织结构抗性与抗黄萎病反应 |
1.3.3 棉花的生理生化抗性与抗黄萎病反应 |
1.3.4 棉花中植物激素介导的对黄萎病菌的抗性 |
1.4 转录因子概述 |
1.4.1 转录因子的结构特征与分类 |
1.4.2 转录因子对木质素代谢的调控 |
1.5 研究目的与意义 |
第二章 木质素负调控因子GhMYB4 增强棉花抗病性 |
2.1 实验材料和方法 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 载体及菌株 |
2.1.3 启动子与转录因子的分离和克隆 |
2.1.4 酵母单杂交(Y1H)实验 |
2.1.5 棉花原生质体的分离与转化和双荧光素酶报告基因(DLR)实验 |
2.1.6 烟草双荧光素酶报告基因实验 |
2.1.7 根癌农杆菌介导的遗传转化 |
2.1.8 棉花和拟南芥DNA和 RNA提取 |
2.1.9 RNA反转录及RT-qPCR |
2.1.10 转基因材料Southern杂交检测 |
2.1.11 烟草表皮细胞亚细胞定位 |
2.1.12 黄萎病菌的活化及培养 |
2.1.13 棉花和拟南芥的接种鉴定 |
2.1.14 Me-JA、SA、聚半乳糖醛酸(PGA)及黄萎病菌处理棉花 |
2.1.15 木质素组织化学染色及含量测定 |
2.1.16 棉花内源植物激素和黄酮含量质谱测定 |
2.1.17 细胞壁水可溶性多糖提取与测定 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 利用GhLac1 启动子筛选拟南芥转录因子文库 |
2.2.2 同源法分离候选棉花转录因子 |
2.2.3 7 个候选转录因子与GhLac1 启动子互作 |
2.2.4 7 个候选转录因子对GhLac1 的激活作用 |
2.2.5 GhMYB4 进化树分析与序列比对 |
2.2.6 GhMYB4 定位于细胞核 |
2.2.7 GhMYB4 基因表达模式分析 |
2.2.8 GhMYB4 转基因材料的分子鉴定 |
2.2.9 GhMYB4 正调控棉花和拟南芥对黄萎病菌的抗性 |
2.2.10 GhMYB4 在棉花和拟南芥中负调控木质素合成 |
2.2.11 GhMYB4 直接绑定GhC4H-1/2、Gh4CL-4、GhCAD-3、GhLac1 的启动子并抑制其表达 |
2.2.12 超表达GhMYB4 促进水可溶性果胶片段的积累 |
2.2.13 外施PGA增强棉花对黄萎病菌的抗性 |
2.2.14 超表达GhMYB4 激活棉花中JA合成及信号转导 |
2.2.15 超表达GhMYB4 不影响棉花中黄酮的积累 |
2.3 讨论 |
2.3.1 木质素代谢与植物免疫反应之间的复杂关系 |
2.3.2 GhMYB4 超表达造成的CWI变化可能触发了DTI反应 |
第三章 GhWRKY41 形成正反馈调节环调控棉花苯丙烷代谢 |
3.1 实验材料与方法 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 实验载体与菌株 |
3.1.3 根癌农杆菌介导的遗传转化 |
3.1.4 棉花和拟南芥RNA提取 |
3.1.5 RNA反转录及RT-qPCR |
3.1.6 转基因材料Southern杂交检测 |
3.1.7 烟草表皮细胞亚细胞定位 |
3.1.8 转录激活活性测定 |
3.1.9 VIGS(Virus-induced gene silencing)实验 |
3.1.10 棉花和拟南芥黄萎病接种处理与鉴定 |
3.1.11 ChIP和 Western实验 |
3.1.12 双荧光素酶报告基因实验 |
3.1.13 荧光素酶互补成像(LCI)实验 |
3.1.14 双分子荧光互补(BiFC)实验 |
3.1.15 酵母单杂交实验 |
3.1.16 酵母双杂交实验 |
3.1.17 木质素的组织化学染色及含量测定 |
3.1.18 黄酮类物质的组织化学染色及含量质谱测定 |
3.1.19 黄酮处理黄萎病菌 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 GhWRKY41 的系统进化树及序列比对分析 |
3.2.2 GhWRKY41 的诱导表达模式分析 |
3.2.3 GhWRKY41 转录激活活性测定 |
3.2.4 GhWRKY41 蛋白亚细胞定位 |
3.2.5 利用VIGS沉默GhWRKY41 后可削弱棉花抗性 |
3.2.6 GhWRKY41 正调控棉花和拟南芥对黄萎病菌的抗性 |
3.2.7 GhWRKY41 互作蛋白的筛选及验证 |
3.2.8 全基因组范围鉴定GhWRKY41 的靶标基因 |
3.2.9 GhWRKY41 调控自身表达 |
3.2.10 GhWRKY41 促进棉花中木质素和黄酮积累 |
3.2.11 黄酮具有明显的抑菌活性 |
3.2.12 GhWRKY41 直接激活GhC4H和 Gh4CL的表达 |
3.3 讨论 |
3.3.1 GhWRKY41 与其同源基因在植物中的功能多样性 |
3.3.2 GhWRKY41 与自身形成一个正反馈调节环 |
3.3.3 GhWRKY41 是一个新的苯丙烷代谢调控因子 |
第四章 GhTINY2 介导棉花生长发育与免疫反应平衡 |
4.1 实验材料与方法 |
4.1.0 植物材料 |
4.1.1 实验载体与菌株 |
4.1.2 根癌农杆菌介导的遗传转化 |
4.1.3 棉花和拟南芥RNA提取 |
4.1.4 RNA反转录及RT-qPCR |
4.1.5 拟南芥材料RNA-seq分析 |
4.1.6 烟草表皮细胞亚细胞定位 |
4.1.7 VIGS实验 |
4.1.8 棉花和拟南芥黄萎病接种处理与鉴定 |
4.1.9 油菜素内酯(BR)、芸苔素唑(BRZ)和赤霉素(GA)处理 |
4.1.10 棉花和拟南芥中 SA 含量质谱测定 |
4.1.11 半薄切片 |
4.1.12 烟草双荧光素酶报告基因实验 |
4.1.13 荧光素酶互补成像实验 |
4.1.14 酵母单杂交实验 |
4.1.15 酵母双杂交实验 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 GhTINY2 的系统进化树及序列比对分析 |
4.2.2 GhTINY2 的诱导表达模式分析 |
4.2.3 GhTINY2 转录激活活性测定 |
4.2.4 GhTINY2 蛋白亚细胞定位 |
4.2.5 GhTINY2 正调控棉花和拟南芥对黄萎病菌的抗性 |
4.2.6 GhTINY2 抑制植株生长 |
4.2.7 GhTINY2 促进水杨酸合成 |
4.2.8 GhTINY2 直接激活At WRKY51 的表达 |
4.2.9 GhTINY2 负调控油菜素内酯信号 |
4.2.10 GhTINY2与At BZR1 互作 |
4.2.11 GhTINY2 抑制At BZR1对AtIAA19 的激活作用 |
4.3 讨论 |
4.3.1 GhTINY2 是一个新鉴定的免疫调控基因 |
4.3.2 GhTINY2 通过负调控BR信号抑制植株生长 |
4.3.3 GhTINY2 可能是一个通过不同激素的交互作用来权衡植物发育与防御反应的关键因子 |
4.3.4 GhTINY2 可能在植株受黄萎病菌侵染时介导其从生长发育转向免疫反应 |
第五章 结论与展望 |
5.1 初步构建以GhLac1 为出发点的木质素代谢调控网络 |
5.1.1 GhLac1 上游调控因子的互作验证 |
5.1.2 GhWRKY30和GhWRKY41 协同调控GhLac1 |
5.1.3 GhWRKY30和GhWRKY41 协同调控对黄萎病菌的抗性 |
5.2 主要结论 |
5.3 特色与创新 |
5.4 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1:部分载体构建方法 |
1.1 超表达载体构建 |
1.2 RNAi载体构建 |
1.3 酵母双杂交载体构建 |
附录2:原生质体瞬时转化后的Ch IP实验 |
附录3:PDA及 Czapek’s培养基配方 |
攻读学位论文期间发表和待发表的论文 |
致谢 |
(2)功能雄性不育茄子差异表达基因分析及SmARF基因的功能鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词 |
第1章 文献综述 |
1.1 杂种优势利用和植物雄性不育 |
1.1.1 杂种优势 |
1.1.2 植物雄性不育的分类 |
1.1.3 功能雄性不育茄子 |
1.2 植物花药开裂的研究进展 |
1.2.1 花药与花粉发育 |
1.2.2 花药开裂过程 |
1.2.3 花药开裂相关机理 |
1.2.4 植物激素参与花药开裂 |
1.3 植物体内生长素代谢的相关研究 |
1.3.1 生长素的生物合成 |
1.3.2 生长素的信号转导 |
1.4 植物ARF基因研究进展 |
1.4.1 ARF蛋白家族的结构 |
1.4.2 ARF基因的表达调控 |
1.4.3 ARF在植物生长发育中的作用 |
第2章 引言 |
2.1 研究目的与意义 |
2.2 技术路线 |
第3章 功能雄性不育茄子转录组分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 转录组测序材料 |
3.1.2 RNA提取 |
3.1.3 转录组测序 |
3.1.4 测序数据的生物信息学分析 |
3.1.5 差异表达基因的qRT-PCR验证 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 表型分析 |
3.2.2 测序数据与质控 |
3.2.3 功能注释 |
3.2.4 转录组SSRs分析 |
3.2.5 Lnc RNA预测 |
3.2.6 差异表达基因统计 |
3.2.7 差异表达基因的GO和 KEGG分析 |
3.2.8 花药发育相关的DEG分析 |
3.2.9 激素信号转导通路的DEG分析 |
3.2.10 淀粉和蔗糖代谢通路的DEG分析 |
3.2.11 转录因子分析 |
3.2.12 qRT-PCR验证 |
3.3 讨论 |
3.3.1 雄性不育的发生具有相似的代谢途径 |
3.3.2 激素信号相关基因在雄性不育中差异表达 |
3.3.3 淀粉和蔗糖代谢参与雄性不育发生 |
3.3.4 转录因子参与雄性不育发生 |
第4章 SmARF基因的功能鉴定 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 实验所用菌株及载体 |
4.1.3 试剂和培养基配制 |
4.1.4 实验仪器设备 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 茄子花蕾总RNA的提取 |
4.2.2 总RNA的浓度、纯度和完整性检测 |
4.2.3 茄子第一链c DNA的合成 |
4.2.4 SmARF基因的克隆和生物信息学分析 |
4.2.5 SmARF蛋白亚细胞定位 |
4.2.6 酵母双杂交分析 |
4.2.7 Y1H试验 |
4.2.8 双荧光素酶试验 |
4.2.9 SmARF5 基因转化烟草 |
4.2.10 利用VIGS沉默SmARF6和SmARF8 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 SmARF5、SmARF6和SmARF8 基因的克隆 |
4.3.2 SmARF5、SmARF6和SmARF8 基因的生物信息学分析 |
4.3.3 SmARF基因的表达特征分析 |
4.3.4 茄子SmARF蛋白的亚细胞定位 |
4.3.5 蛋白互作基因的克隆及酵母表达载体的构建 |
4.3.6 诱饵载体毒性及自激活活性 |
4.3.7 茄子SmARF与 Aux/IAA蛋白互作分析 |
4.3.8 SmTIR1与SmIAA16和SmIAA26 蛋白互作分析 |
4.3.9 SmTIR1与SmJAZ1、SmJAZ3和SmTi FY4 蛋白互作分析 |
4.3.10 SmARF5、SmARF6和SmARF8 结合SmDAD1 启动子分析 |
4.3.11 转SmARF5 烟草植株的获得及鉴定 |
4.3.12 VIGS沉默SmARF6和SmARF8 |
4.4 讨论 |
4.4.1 SmARF5、SmARF6 和 SmARF8 均可与IAA16和 IAA26 蛋白互作 |
4.4.2 SmTIR1与SmIAA16和SmIAA26 蛋白互作依赖于生长素 |
4.4.3 生长素和茉莉酸之间存在相互作用 |
4.4.4 SmARF5 促进烟草的分枝和茎秆的增粗 |
4.4.5 SmARF6和SmARF8 参与调控花药开裂过程 |
第5章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
在校期间发表的学术论文 |
在校期间参加的科研项目 |
(3)生长素IBA对棉花棉酚生物合成的影响研究(论文提纲范文)
缩略词表 |
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1 生长素的研究进展 |
1.1 生长素的合成、运输与代谢 |
1.1.1 吲哚乙醛肟途径(Indole-3-Acetaldoxime,IAOx) |
1.1.2 吲哚丙酮酸途径(Indole-3-Pyruvic Acid,IPA) |
1.1.3 色胺途径(Tryptamine) |
1.1.4 吲哚乙酰胺途径(Indole-3-Acetamide,IAM) |
1.1.5 生长素的运输 |
1.1.6 生长素的代谢 |
1.2 生长素的信号转导 |
1.2.1 细胞核Aux/IAA-TIR1-ARF信号通路 |
1.2.2 快速响应生长素细胞表面起始的信号通路 |
1.2.3 生长素介导的细胞周期调控 |
1.3 生长素的应用 |
1.3.1 生长素与插条生根 |
1.3.2 生长素与除草 |
1.3.3 生长素与防落花落果 |
1.3.4 生长素与疏花疏果 |
1.3.5 坐果增产 |
2 生长素与根系 |
3 棉酚的研究进展 |
3.1 棉酚的生物合成 |
3.1.1 羟甲基戊二酰Co A还原酶(HMGR) |
3.1.2 法尼基二磷酸合成酶(FPS) |
3.1.3 杜松烯合酶(CADS) |
3.1.4 转录因子(Ga WRKY) |
3.1.5 杜松烯-8-羟化酶(CYP706B1) |
3.1.6 细胞色素P450还原酶(CPR) |
3.2 棉酚的多种生物活性 |
3.2.1 抗生育活性 |
3.2.2 抗肿瘤活性 |
3.2.3 抗病毒活性 |
3.3 棉酚的合成部位 |
4 生长素与次生代谢 |
5 色素腺体 |
5.1 色素腺体的形态建成 |
5.2 色素腺体的遗传 |
5.3 色素腺体与棉酚 |
6 基因工程育种 |
7 本研究的目的和意义 |
第二章 材料与方法 |
1 材料 |
1.1 实验材料 |
1.2 主要试剂及来源 |
1.3 实验使用的仪器设备及生产厂家 |
2 实验方法 |
2.1 不同浓度IBA处理棉花幼苗的培育 |
2.2 观察统计侧根生长量、茎长 |
2.3 叶面积的测量 |
2.4 生长素信号转导途径相关基因表达量的测定 |
2.4.1 植物总RNA提取 |
2.4.2 RNA反转 |
2.4.3 引物序列 |
2.4.4 内参基因验证cDNA质量 |
2.4.5 荧光定量PCR |
2.5 色素腺体密度观察 |
2.5.1 茎段腺体密度 |
2.5.2 叶片腺体密度 |
2.6 UPLC测定棉酚含量 |
2.6.1 色谱条件 |
2.6.2 标准曲线绘制 |
2.6.3 样品处理 |
2.7 棉酚生物合成关键基因表达量的测定 |
2.7.1 植物总RNA提取 |
2.7.2 RNA反转 |
2.7.3 引物序列 |
2.7.4 内参基因验证cDNA质量 |
2.7.5 荧光定量PCR |
第三章 结果与分析 |
1 IBA对棉花植株表型的影响 |
1.1 IBA对棉花侧根生长量的影响 |
1.2 IBA对棉花茎长的影响 |
1.3 IBA对棉花叶面积的影响 |
2 IBA对生长素信号转导途径相关基因表达的影响 |
2.1 IBA对生长素信号转导途径相关基因GhARF6 表达的影响 |
2.2 IBA对生长素信号转导途径相关基因GhIAA16 表达的影响 |
3 IBA对色素腺体密度的影响 |
3.1 IBA对茎段色素腺体密度的影响 |
3.2 IBA对叶片腺体密度的影响 |
4 IBA对棉酚含量的影响 |
4.1 建立标准曲线 |
4.2 IBA对根系棉酚含量的影响 |
4.3 IBA对茎段棉酚含量的影响 |
4.4 IBA对叶片棉酚含量的影响 |
5 IBA对棉酚生物合成关键基因表达的影响 |
5.1 IBA对棉酚生物合成关键基因GhCDN1 表达的影响 |
5.2 IBA对棉酚生物合成关键基因GhWRKY1 表达的影响 |
5.3 IBA对棉酚生物合成关键基因GhCYP706B1 表达的影响 |
第四章 讨论 |
第五章 结论、创新与展望 |
1 结论 |
2 创新 |
3 展望 |
参考文献 |
附录 |
1 发表论文 |
2 参加学术会议 |
3 资助项目 |
致谢 |
(4)白杨六倍体诱导及其性状变异分子机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词(Abbreviation) |
引言 |
1.文献综述 |
1.1 杨树组织培养研究进展 |
1.1.1 国内外杨树组织培养研究进展 |
1.1.2 杨树组织培养的影响因素 |
1.2 离体诱导植物体细胞染色体加倍研究 |
1.2.1 体细胞染色体加倍方法及抑制剂 |
1.2.2 离体诱导植物体细胞染色体加倍的条件 |
1.2.3 植物多倍体植株的鉴定方法 |
1.3 植物多倍体的表型及生理生化变异特点 |
1.3.1 多倍化后对植物生长形态的影响 |
1.3.2 多倍化对植物次生代谢产物和抗性的影响 |
1.4 多倍化对基因组的影响 |
1.4.1 多倍化引起染色体数目和结构的变化 |
1.4.2 多倍化引起基因组大小变异 |
1.5 多倍化对基因表达的影响 |
1.6 多倍化对植物表观遗传调控的影响 |
1.6.1 多倍化后植物DNA甲基化作用 |
1.6.2 多倍化后植物组蛋白修饰作用 |
1.6.3 miRNA对植物多倍体生长发育的调控 |
1.7 问题与展望 |
2.‘北林5号杨’组培再生体系建立 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 无菌材料的获取 |
2.1.3 激素和外植体对不定芽诱导的影响 |
2.1.4 外植体成熟度对不定芽诱导的影响 |
2.1.5 IBA对生根的影响 |
2.1.6 培养基和培养条件 |
2.1.7 数据处理 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 激素和外植体对不定芽诱导的影响 |
2.2.2 外植体成熟度对的不定芽诱导的影响 |
2.2.3 生根培养 |
2.3 小结 |
3.‘北林5号杨’染色体加倍诱导白杨六倍体技术研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料 |
3.1.2 茎段再生体系的建立 |
3.1.3 白杨六倍体的诱导 |
3.1.4 流式细胞仪测定DNA相对含量 |
3.1.5 茎尖染色体数观察 |
3.1.6 叶绿素含量的比较 |
3.1.7 植物形态特征及气孔大小、密度的测定 |
3.1.8 叶片和根的解剖结构观察 |
3.1.9 数据处理 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 ‘北林5号杨’茎段不定芽诱导研究 |
3.2.2 氨磺乐灵处理‘北林5号杨’离体茎段诱导六倍体 |
3.2.3 叶绿素含量、植物形态及气孔特征的比较 |
3.2.4 叶片和根的解剖结构比较 |
3.3 小结 |
4.白杨六倍体与三倍体生长发育特性比较研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 .株高的测定 |
4.1.3 光合速率和叶面积测定 |
4.1.4 叶片色素含量、解剖结构及叶绿体超微结构观察 |
4.1.5 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 白杨六倍体与三倍体生长发育观察 |
4.2.2 白杨六倍体光合速率对比分析 |
4.2.3 白杨六倍体色素含量测定 |
4.2.4 叶片解剖结构及叶绿体超微结构观察 |
4.3 小结 |
5.白杨六倍体不同叶位叶片转录组分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 材料 |
5.1.2 .RNA提取、c DNA文库构建及转录组测序 |
5.1.3 质控和参考序列比对 |
5.1.4 基因定量及差异基因筛选 |
5.1.5 差异基因GO富集分析 |
5.1.6 差异基因KEGG富集分析 |
5.1.7 差异表达基因的QRT-PCR验证 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 RNASeq分析概述 |
5.2.2 白杨六倍体不同叶位叶片中差异表达基因分析 |
5.2.3 白杨六倍体不同叶位叶片DEGs的 GO及通路富集分析 |
5.2.3.1 第3 叶位叶片DEGs的 GO及通路富集分析 |
5.2.3.2 第7 叶位叶片DEGs的 GO及通路富集分析 |
5.2.3.3 第17 叶位叶片DEGs的 GO及通路富集分析 |
5.2.4 白杨六倍体与营养生长相关调控通路基因差异表达分析 |
5.2.4.1 六倍体与三倍体植物激素信号转导相关DEGs |
5.2.4.2 六倍体与三倍体光反应DEGs |
5.2.4.3 六倍体与三倍体卡尔文循环DEGs |
5.2.4.4 六倍体与三倍体叶绿素合成DEGs |
5.2.4.5 六倍体与三倍体类胡萝卜素合成DEGs |
5.3 小结 |
6.白杨六倍体不同叶位叶片miRNA分析 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 试验材料 |
6.1.2 RNA提取、Small RNA建库及测序 |
6.1.3 质控和参考序列比对 |
6.1.4 已知mi RNA比对和新mi RNA预测 |
6.1.5 miRNA表达及差异分析 |
6.1.6 差异miRNA靶基因预测及富集分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 sRNA的测序数据分析 |
6.2.2 白杨六倍体不同叶位叶片差异表达miRNA分析 |
6.2.3 miRNA靶基因的预测及功能富集分析 |
6.2.4 六倍体与营养生长相关的miRNA差异表达分析 |
6.3 小结 |
7.讨论 |
7.1 添加TDZ对‘北林5号杨’不定芽诱导的影响 |
7.2 外植体种类对‘北林5号杨’不定芽诱导的影响 |
7.3 白杨三倍体离体细胞染色体加倍体系的建立 |
7.4 白杨六倍体性状变异及生长发育特点 |
7.5 白杨六倍体营养生长相关关键基因差异表达特点 |
7.6 杨树六倍体营养生长缓慢的分子机制 |
8.结论 |
参考文献 |
附录 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(5)棉花不同抗性品种根系分泌物对黄萎病菌(V.dahliae)基因表达的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 棉花黄萎病研究进展 |
1.1.1 棉花黄萎病病害症状 |
1.1.2 棉花黄萎病菌侵入及致病机理 |
1.2 植物根系分泌物研究进展 |
1.2.1 根系分泌物的种类及组成 |
1.2.2 病原菌与根系分泌物之间的关系 |
1.3 棉花黄萎病转录组学研究进展 |
1.4 寄主诱导的基因沉默技术(host-induced gene silencing,HIGS) |
第二章 不同抗感棉花品种根系分泌物培养大丽轮枝菌的转录组分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 棉花品种和V.dahliae菌株 |
2.1.2 根系分泌物的收集 |
2.1.3 V.dahliae的培养 |
2.1.4 RNA的提取 |
2.1.5 RNA测序文库的创建和测序 |
2.1.6 RNA测序数据的分析及差异表达基因的筛选 |
2.1.7 利用qRT-PCR对差异表达基因进行验证 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不同棉花品种抗病性鉴定 |
2.2.2 RNA-seq质量评估和转录组模式分析 |
2.2.3 差异表达基因(DEGs)的筛选 |
2.2.4 差异基因的GO功能显着性富集分析 |
2.2.5 V.dahliae和棉花互作相关基因的筛选 |
2.2.6 V.dahliae致病相关的基因筛选 |
2.2.7 V.dahliae生长发育相关基因的筛选 |
2.3 讨论 |
第三章 高亲和烟酸转运蛋白基因VdNAT1 的功能研究 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 真菌菌株、质粒和植物材料 |
3.1.2 V.dahliae分生孢子的收集 |
3.1.3 VdNAT1 基因的克隆及生物信息学分析 |
3.1.4 VdNAT1 基因在感病品种根系分泌物中的表达分析 |
3.1.5 VdNAT1 基因敲除载体和回复表达载体的构建 |
3.1.6 PEG-CaCl2 介导的V.dahliae的遗传转化 |
3.1.7 缺失突变株和回复突变株的筛选与鉴定 |
3.1.8 突变体的生理指标鉴定 |
3.1.9 突变体致病性的测定 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 VdNAT1 基因的克隆及生物信息学分析 |
3.2.2 VdNAT1 基因在感病品种根系分泌物诱导后的qRT-PCR分析 |
3.2.3 基因缺失突变株和回复突变株的PCR验证 |
3.2.4 突变体菌株的生理指标鉴定 |
3.2.5 添加烟酸后缺失突变株ΔVdNAT1 的表型鉴定 |
3.2.6 缺失突变株和回复突变株的致病力测定 |
3.3 讨论 |
第四章 基于HIGS技术的高亲和烟酸转运蛋白基因功能研究 |
4.1 材料方法 |
4.1.1 真菌菌株、质粒和植物材料 |
4.1.2 棉花材料的种植 |
4.1.3 HIGS沉默载体的构建 |
4.1.4 棉花的注射 |
4.1.5 HIGS处理植株的病情调查 |
4.1.6 真菌生物量和目标基因表达量检测 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 HIGS载体的构建 |
4.2.2 棉花的注射及表型观察 |
4.2.3 棉花病情调查 |
4.2.4 真菌生物量和目标基因干扰效果的检测 |
4.3 讨论 |
第五章 全文结论与创新点 |
5.1 全文结论 |
5.2 全文创新点 |
5.3 有待进一步研究的工作和展望 |
参考文献 |
附图和附表 |
附录 缩写词 |
作者简介 |
在学期间主要参与的研究项目 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
石河子大学博士研究生学位论文导师评阅表 |
(6)LrWRKY3基因在岷江百合对尖孢镰刀菌防卫反应中的功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 WRKY转录因子 |
1.1.1 WRKY转录因子的结构特征及分类 |
1.1.2 WRKY转录因子的表达模式 |
1.1.3 WRKY转录因子的功能 |
1.2 植物的抗病防卫反应的调控 |
1.2.1 植物的先天免疫系统 |
1.2.2 WRKY参与MAPK级联途径 |
1.2.3 WRKY参与激素信号途径 |
1.3 岷江百合 |
1.3.1 尖孢镰刀菌与百合枯萎病 |
1.3.2 岷江百合抗病分子机制研究概况 |
1.3.3 岷江百合WRKY转录因子的研究进展 |
1.4 本课题的研究意义及目的 |
1.5 研究技术路线 |
第二章 LrWRKY3 转录因子的功能分析 |
2.1 前言 |
2.2 材料与试剂 |
2.2.1 植物及真菌材料 |
2.2.2 菌株与载体 |
2.2.3 主要试剂 |
2.2.4 缓冲液及培养基的配置 |
2.2.4.1 亚细胞定位实验 |
2.2.4.2 原核表达及EMSA实验 |
2.2.4.3 酵母单杂交实验 |
2.2.4.4 转基因烟草实验 |
2.3 方法 |
2.3.1 LrWRKY3 的亚细胞定位分析 |
2.3.1.1 岷江百合cDNA的合成 |
2.3.1.2 LrWRKY3 亚细胞定位载体的构建 |
2.3.1.3 CaCl_2冻融法转化EHA105 农杆菌感受态细胞 |
2.3.1.4 LrWRKY3 亚细胞定位载体在洋葱表皮细胞中的瞬时表达 |
2.3.2 LrWRKY3 的原核表达及EMSA验证专一性结合位点 |
2.3.2.1 LrWRKY3 原核表达载体的构建 |
2.3.2.2 LrWRKY3 重组蛋白的诱导 |
2.3.2.3 LrWRKY3 重组蛋白包涵体的处理及纯化 |
2.3.2.4 EMSA验证LrWRKY3 重组蛋白专一性结合位点 |
2.3.3 酵母单杂交验证LrWRKY3 具有反式激活作用 |
2.3.3.1 酵母诱饵菌株的构建 |
2.3.3.2 酵母诱饵菌株ABA抑制浓度的筛选 |
2.3.3.3 酵母猎物载体的构建及酵母感受态制备 |
2.3.3.4 酵母单杂交验证LrWRKY3 的反式激活作用 |
2.3.4 LrWRKY3 转基因烟草的产生及分析 |
2.3.4.1 LrWRKY3 植物超表达载体的构建 |
2.3.4.2 LrWRKY3 转基因烟草的产生及筛选 |
2.3.4.3 T2代LrWRKY3 转基因烟草的表达及抗性分析 |
2.3.4.4 转基因烟草相关防御基因转录水平分析 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 LrWRKY3 定位在洋葱表皮细胞核 |
2.4.2 LrWRKY3 重组蛋白结合W盒 |
2.4.3 酵母单杂交验证LrWRKY3 具有反式激活作用 |
2.4.4 LrWRKY3 转基因烟草对尖孢镰刀菌抗性增强 |
2.5 讨论 |
2.5.1 LrWRKY3 作为核定位蛋白发挥重要功能 |
2.5.2 LrWRKY3 通过W-box与顺势作用元件结合发挥反式激活作用 |
2.5.3 抗病相关基因的上调,使LrWRKY3 转基因烟草对镰刀菌的抗性提高 |
第三章 分离岷江百合WRKY转录因子互作的蛋白质 |
3.1 前言 |
3.2 材料 |
3.2.1 植物及真菌材料 |
3.2.2 菌株和载体 |
3.2.3 主要试剂 |
3.2.4 缓冲液及培养基的配置 |
3.3 方法 |
3.3.1 岷江百合酵母双杂交cDNA文库构建 |
3.3.1.1 样品的处理 |
3.3.1.2 cDNA文库的合成 |
3.3.2 LrWRKY3 转录因子互作蛋白的筛选 |
3.3.2.1 载体构建及自激活检测 |
3.3.2.2 BD-LrWRKY3 截短载体构建及其自激活检测 |
3.3.2.3 文库筛选 |
3.3.2.4 酵母阳性克隆PCR和测序比对 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 成功构建岷江百合酵母双杂交cDNA文库 |
3.4.2 筛选出与LrWRKY3 转录因子互作蛋白 |
3.5 讨论 |
3.5.1 LrWRKY3 可能在JA和 IAA信号交互作用中起作用 |
3.5.2 LrWRKY3在MAPK级联信号通路中起作用 |
3.5.3 光合作用和能量代谢为百合抗逆性提供动力 |
第四章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 主要试剂购置表 |
附录 B 与 LrWRKY3 转录因子互作蛋白编码基因比对结果 |
附录 C 攻读硕士学位期间发表的论文 |
(7)亚洲棉短绒突变体纤维发育及其差异基因表达分析(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 扫描电镜 |
1.3 石蜡切片 |
1.4 文库构建与转录组测序 |
1.5 转录组原始数据的评估以及分析 |
1.6 荧光定量Q-PCR验证 |
2 结果与分析 |
2.1 二倍体亚洲棉短绒纤维起始的动态学观察 |
2.2 转录组数据质量评估 |
2.3 差异基因表达分析 |
2.4 与短绒起始相关的差异基因KEGG通路分析 |
2.5 差异基因共表达趋势分析 |
2.6 陆地棉控制短绒基因在亚洲棉短绒突变体FZ及其野生型fz的表达分析 |
2.7 差异基因实时荧光定量PCR验证 |
3 讨论 |
4 结论 |
(8)棉花响应烟粉虱胁迫的分子机制及棉花体细胞胚胎表观基因组学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
第一章 文献综述 |
1.1 植物与害虫互作研究综述 |
1.1.1 转基因抗虫作物研究概况 |
1.1.2 植物—昆虫互作分子机制 |
1.2 植物抗虫基因挖掘手段 |
1.2.1 Bt毒蛋白杀虫 |
1.2.2 来源于植物抗虫基因 |
1.2.3 RNAi在植物抗虫中的应用 |
1.2.4 组学技术挖掘植物抗虫基因 |
1.2.5 正向遗传学挖掘植物抗虫基因 |
1.3 植物非编码RNA研究进展 |
1.3.1 非编码RNA研究概述 |
1.3.2 非编码RNA在植物抗病虫研究进展 |
1.4 植物表观基因组研究进展 |
1.4.1 主要表观修饰因子 |
1.4.2 DNA甲基化表观遗传机制 |
1.4.3 DNA甲基化与植物有性生殖 |
1.4.5 DNA甲基化与杂种优势 |
1.4.6 DNA甲基化与群体遗传学 |
1.5 植物再生研究进展 |
1.5.1 棉花再生研究进展 |
1.5.2 植物再生表观调控 |
1.6 本研究目的和意义 |
第二章 棉花响应烟粉虱侵染的转录组分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 棉花材料 |
2.1.2 昆虫来源 |
2.1.3 棉花接虫方法 |
2.1.4 棉花抗烟粉虱指标统计 |
2.1.5 棉花RNA提取和测序 |
2.1.6 数据质控和比对 |
2.1.7 差异表达基因分析 |
2.1.8 共表达网络分析 |
2.1.9 RT-PCR和 qPCR-PCR |
2.1.10 VIGS载体构建和侵染 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 烟粉虱侵染棉花表型统计 |
2.2.2 烟粉虱侵染抗感棉花材料转录谱构建 |
2.2.3 烟粉虱侵染棉花转录谱全局变化 |
2.2.4 差异表达基因分析 |
2.2.5 差异表达基因功能富集分析 |
2.2.6 差异表达基因的共表达网络构建 |
2.2.7 重要基因表达分析 |
2.2.8 VIGS验证候选基因 |
2.3 讨论 |
第三章 棉花响应烟粉虱非编码RNA分子机制解析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 长链非编码RNA鉴定 |
3.1.3 长链非编码RNA功能分析 |
3.1.4 sRNA和降解组文库构建 |
3.1.5 miRNA鉴定及差异表达分析 |
3.1.6 miRNA及其靶标的鉴定 |
3.1.7 5'RACE技术验证靶基因切割位点 |
3.1.8 茎环PCR定量miRNA表达量 |
3.1.9 phasiRNA鉴定 |
3.1.10 植物激素测定 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 全基因组鉴定长链非编码RNA |
3.2.2 全基因组鉴定miRNA及其前体 |
3.2.3 长链非编码RNA功能分析 |
3.2.4 miRNA靶基因鉴定和功能分析 |
3.2.5 miRNA介导的phasiRNA在棉花响应烟粉虱转录反应 |
3.2.6 miR390-tasiARFs参与棉花对烟粉虱转录响应 |
3.3 讨论 |
第四章 关联分析挖掘棉花响应虫害基因 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 棉花抗感虫表型调查与评价 |
4.1.3 基因型检测 |
4.1.4 群体结构和连锁不平衡 |
4.1.5 关联分析 |
4.1.6 候选基因预测 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 基因型和群体结构分析 |
4.2.2 表型变异 |
4.2.3 抗虫关联分析 |
4.2.4 候选基因预测 |
4.3 讨论 |
第五章 棉花再生和体细胞胚发育表观基因组学图谱 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 受体材料选择 |
5.1.2 连续再生棉花转化母体材料 |
5.1.3 甲基化抑制剂处理Jin668 愈伤组织 |
5.1.4 重亚硫酸氢盐文库构建 |
5.1.5 BS-Seq数据分析 |
5.1.6 RNA-Seq测序与数据分析 |
5.1.7 Small RNA测序与数据分析 |
5.1.8 染色质免疫共沉淀(ChIP) |
5.1.9 ChIP-Seq数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 不同世代棉花再生效率的比较 |
5.2.2 SRA不同世代和体细胞胚胎发育过程全基因组DNA甲基化谱 |
5.2.3 SRA不同世代与野生型全基因甲基化的比较 |
5.2.4 Jin668 体细胞胚胎发生不同阶段甲基化动态变化 |
5.2.5 RdDM途径和H3K9me2 途径协同建立CHH甲基化 |
5.2.6 DNA甲基化动态变化调控体细胞胚胎发育 |
5.2.7 NEC中低甲基化调控重要功能基因表达 |
5.2.8 组织培养抑制甲基化激活激素相关基因表达促进胚胎发生 |
5.3 讨论 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间已发表和待发表论文 |
致谢 |
(9)荔枝果实脱落相关NAC转录因子的筛选及功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略词对照表 |
1 前言 |
1.1 植物器官脱落研究进展 |
1.2 NAC转录因子的研究进展 |
1.2.1 NAC转录因子的结构特点与分类 |
1.2.2 NAC转录因子的调控机制 |
1.2.3 NAC转录因子与成熟和衰老 |
1.2.4 NAC转录因子与器官开裂 |
1.2.5 NAC转录因子与器官脱落 |
1.3 NAC转录因子在荔枝中的研究进展 |
1.4 荔枝果实脱落研究进展 |
1.5 研究目的与意义、技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 植物材料 |
2.2 载体和菌株 |
2.3 实验试剂 |
2.4 实验器材 |
2.5 田间试验 |
2.5.1 乙烯利诱导荔枝幼果脱落 |
2.5.2 环剥去叶处理诱导荔枝幼果脱落 |
2.5.3 荔枝相对落果率的统计 |
2.6 荔枝Lc NACs基因家族的生物信息学分析 |
2.6.1 荔枝Lc NACs基因家族的筛选及系统进化树的构建 |
2.6.2 荔枝Lc NACs蛋白的保守基序(motif)分析 |
2.6.3 荔枝Lc NACs蛋白的理化性质分析 |
2.6.4 荔枝Lc NACs蛋白的亚细胞定位和mi RNA靶序列的预测 |
2.7 RNA提取及c DNA合成 |
2.8 实时荧光定量PCR |
2.9 Lc NACs基因全长c DNA的克隆 |
2.9.1 目的基因片段的克隆与回收 |
2.9.2 目的片段与载体连接 |
2.9.3 大肠杆菌DH5α感受态的制备 |
2.9.4 转化及阳性克隆的鉴定 |
2.9.5 质粒DNA提取 |
2.10 Lc NACs基因的亚细胞定位 |
2.10.1 瞬时表达载体的构建 |
2.10.2 重组质粒Lc NACs-GFP对农杆菌的转化及检测 |
2.10.3 烟草叶背面注射 |
2.11 Lc NACs蛋白在酵母中的转录活性分析 |
2.11.1 酵母菌株 |
2.11.2 酵母表达载体的构建 |
2.11.3 PEG/Li Ac介导的质粒转化 |
2.11.4 α-半乳糖苷酶(α-galactosidase)活性检测 |
2.12 Lc NACs基因启动子的活性分析 |
2.12.1 CTAB法提取荔枝基因组DNA |
2.12.2 Lc NACs基因启动子的克隆和序列分析 |
2.12.3 农杆菌介导的pro Lc NACs-GUS对拟南芥转化 |
2.12.3.1 农杆菌菌液的制备 |
2.12.3.2 蘸花法(flower-dipping)转化拟南芥 |
2.12.3.3 拟南芥阳性植株的筛选 |
2.12.3.4 GUS组织化学染色 |
2.12.4 农杆菌介导的pro Lc NACs-GUS在烟草中的瞬时表达 |
2.13 农杆菌介导Lc NACs基因的拟南芥遗传转化 |
2.14 Lc NACs过表达植株表型观察 |
2.14.1 花器官脱落表型观察 |
2.14.2 转基因拟南芥花器官离区BCECF染色 |
3 结果与分析 |
3.1 乙烯利和环剥去叶处理对荔枝幼果脱落的影响 |
3.2 荔枝NAC转录因子的全基因组鉴定和分析 |
3.2.1 荔枝NAC家族蛋白的鉴定 |
3.2.2 荔枝NAC家族蛋白的系统进化分析 |
3.2.3 荔枝NAC家族蛋白的保守基序分析 |
3.2.4 荔枝NAC家族蛋白的亚细胞定位预测和mi R164 靶基因预测 |
3.3 荔枝NAC基因家族成员在幼果脱落过程中的表达模式分析 |
3.4 LcNAC05/10/13/38/40/65基因的克隆 |
3.5 LcNAC05/10/13/38/40/65蛋白的亚细胞定位观察 |
3.6 LcNAC05/10/13/38/40/65蛋白在酵母体内的转录活性分析 |
3.7 LcNAC05/10/13/38/40/65基因启动子的克隆及活性分析 |
3.7.1 proLcNAC05/10/13/38/40/65 的克隆及序列分析 |
3.7.2 转proLcNAC05/10/13/38/40/65 拟南芥的筛选和鉴定 |
3.7.3 转proLcNAC05/10/13/38/40/65 拟南芥植株的GUS组织化学染色 |
3.7.4 乙烯对LcNAC05/10/13/38/40/65启动子活性的调控 |
3.8 LcNAC05/10/13/38/40/65基因的功能分析 |
3.8.1 35S:Lc NAC05/10/13/38/40/65 过表达拟南芥植株的获得和鉴定 |
3.8.2 35S:Lc NAC05/10/13/38/40/65 过表达拟南芥花器官脱落表型分析 |
4 讨论 |
4.1 荔枝NAC基因家族成员的鉴定 |
4.2 荔枝落果相关Lc NACs基因的筛选和功能验证 |
5 总结 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 文章所用引物序列 |
附录B 荔枝Lc NACs转录因子氨基酸序列 |
附录C 荔枝6个Lc NACs基因启动子序列 |
(10)黄瓜CsMYB6和CsTS1调控果刺及果瘤的分子机制探析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 引言 |
1.1 国内外研究进展 |
1.1.1 黄瓜果刺的研究进展 |
1.1.2 黄瓜果瘤的研究进展 |
1.1.3 拟南芥表皮毛的研究进展 |
1.1.4 其他物种表皮毛的研究进展 |
1.2 研究目的及意义 |
第二章 CsMYB6-CsTRY调控黄瓜果刺起始发育分子机制的研究 |
2.1 试验材料与方法 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 菌株及质粒载体 |
2.1.3 酶及生化试剂 |
2.1.4 基因克隆、氨基酸序列分析及进化树构建 |
2.1.5 荧光定量PCR |
2.1.6 原位杂交 |
2.1.7 GUS染色 |
2.1.8 扫描电子显微镜观察 |
2.1.9 酵母双杂交试验 |
2.1.10 亚细胞定位 |
2.1.11 双分子荧光(BiFC) |
2.1.12 免疫共沉淀 |
2.1.13 双荧光素酶试验 |
2.1.14 酵母单杂 |
2.1.15 黄瓜遗传转化 |
2.2 试验结果与分析 |
2.2.1 黄瓜CsMYB6基因克隆、氨基酸序列比对及进化树分析 |
2.2.2 黄瓜CsMYB6基因的表达模式分析 |
2.2.3 CsMYB6过量表达导致黄瓜果刺数量减少 |
2.2.4 CsMYB6过量表达抑制csgl1突变体表皮毛的形成 |
2.2.5 CsTRY过量表达抑制黄瓜果刺的形成 |
2.2.6 CsMYB6通过与CsTRY的互作调控黄瓜果刺的起始发育 |
2.2.7 CsMYB6在拟南芥中异位表达抑制叶片表皮毛及其分支的形成 |
2.3 讨论 |
2.3.1 CsMYB6是MIXTA-Iike的同源基因 |
2.3.2 CsMYB6参与调控黄瓜果刺的起始发育 |
2.3.3 CsMYB6与CsTRY协同调控黄瓜果刺的起始发育 |
第三章 CsTu-CsTSI模块调控黄瓜果瘤发育分子机制的研究 |
3.1 试验材料与方法 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 酶及生化试剂 |
3.1.3 扫描电子显微镜观察(SEM) |
3.1.4 透射电子显微镜观察(TEM) |
3.1.5 KASPar基因分型技术 |
3.1.6 数字基因表达谱分析 |
3.1.6.1 RNA样品的准备及文库构建 |
3.1.6.2 生物信息分析流程 |
3.1.7 荧光定量PCR分析 |
3.1.8 基因克隆、氨基酸序列分析及进化树构建 |
3.1.9 原位杂交 |
3.1.10 GUS染色 |
3.1.11 双荧光素酶试验 |
3.1.12 酵母单杂 |
3.1.13 甲基化分析 |
3.1.14 黄瓜遗传转化 |
3.2 试验结果与分析 |
3.2.1 CsTS1控制黄瓜果瘤尺寸 |
3.2.2 CsTS1的图位克隆 |
3.2.3 CsTS1促进果瘤细胞膨大 |
3.2.4 CsTS1在黄瓜果瘤处高丰度表达 |
3.2.5 CsTS1启动子突变导致黄瓜小果瘤性状的发生 |
3.2.6 CsTu-TS1调控模块促进黄瓜果瘤的发育形成 |
3.3 讨论 |
3.3.1 CsTS1调控黄瓜果瘤的发育形成 |
3.3.2 CsTS1启动子突变导致黄瓜小果瘤性状的产生 |
3.3.3 CsTu-TS1调控模块促进黄瓜果瘤的发育形成 |
第四章 全文结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简历 |
四、Expressional Profiling of Genes Related to Cotton Fiber Initiation and Isolation of GHIAA16 Homologus to Arabidopsis IAA16(论文参考文献)
- [1]转录因子MYB4、WRKY41和TINY2调控棉花木质素代谢与免疫反应的功能解析[D]. 肖胜华. 华中农业大学, 2021
- [2]功能雄性不育茄子差异表达基因分析及SmARF基因的功能鉴定[D]. 袁超. 西南大学, 2021(01)
- [3]生长素IBA对棉花棉酚生物合成的影响研究[D]. 欧二绫. 贵州大学, 2020
- [4]白杨六倍体诱导及其性状变异分子机理研究[D]. 曾青青. 北京林业大学, 2020(01)
- [5]棉花不同抗性品种根系分泌物对黄萎病菌(V.dahliae)基因表达的影响[D]. 张新宇. 石河子大学, 2020(08)
- [6]LrWRKY3基因在岷江百合对尖孢镰刀菌防卫反应中的功能分析[D]. 赵秦. 昆明理工大学, 2020(05)
- [7]亚洲棉短绒突变体纤维发育及其差异基因表达分析[J]. 王晓阳,王丽媛,潘兆娥,何守朴,王骁,龚文芳,杜雄明. 作物学报, 2020(05)
- [8]棉花响应烟粉虱胁迫的分子机制及棉花体细胞胚胎表观基因组学研究[D]. 李健英. 华中农业大学, 2019
- [9]荔枝果实脱落相关NAC转录因子的筛选及功能分析[D]. 温珍熹. 华南农业大学, 2019
- [10]黄瓜CsMYB6和CsTS1调控果刺及果瘤的分子机制探析[D]. 杨森. 中国农业大学, 2018(01)