一、Resistances Level of Indian Diploid and Tetraploid Cotton Cultivarsagainst Plant Selection Marker Kanamycin and Direct Shoot Organogenesis from Shoot Tip Culture（论文文献综述）
郑娜[1]（2021）在《大豆卵细胞特异表达CRISPR/Cas9基因编辑体系的开发与应用》文中进行了进一步梳理大豆（Glycine max（L.）Merr.）是世界上重要的粮食和油料作物之一,由古四倍体进化的二倍体植物,基因组较大,且高度重复。已对一些品种和资源进行全基因组测序,并获得序列信息,为大豆基因功能的研究奠定了基础。但由于大豆稳定遗传转化困难,效率低,且受品种差异的影响,导致大豆基因功能的研究进展缓慢。CRIPSR/Cas9基因组编辑技术因经济高效,操作简便,被广泛应用于各类生物的研究中,特别是作物性状改良、基因功能研究及育种等方面。目前CRISPR/Cas9已成功诱导大豆靶标基因发生突变,但由于转化中嵌合体的存在,导致利用组成型启动子诱导的突变不能稳定遗传给后代。本论文围绕特异的大豆CRISPR/Cas9基因组编辑新体系的构建,编辑效率及多靶标位点同时编辑等核心问题及关键技术展开研究,主要工作及结果如下:1.构建不同的用于大豆转基因发根的CRISPR/Cas9体系,成功诱导大豆内源基因单靶标位点和双靶标位点的突变,其中2X35Sp驱动的CRISPR/Cas9基因组编辑系统可高效诱导双靶标位点的突变,且突变效率与guide RNA的活性相关;2.基于组成型表达的CRISPR/Cas9成功编辑大豆转基因发根内源基因的基础上,设计并构建了一套简单方便的多靶标位点编辑的CRISPR/Cas9系统,可视化GFP标签及植物除草剂Bar标签共同用于筛选转基因阳性植株或非转基因的突变体;用于同时靶向编辑大豆发根或转基因植株中2或4或6个靶标位点;3.针对特异性表达的CRISPR/Cas9体系,四个不同的卵细胞启动子（两个源自拟南芥:At P5p、At EC1.2e1.1p;两个来自大豆:Gm EC1.1p、Gm EC1.2p）用于在卵细胞及胚胎早期发育阶段表达Cas9,并利用农杆菌介导大豆的稳定转化。其中At EC1.2e1.1p:Cas9成功诱导T1代Gm AGO7a发生可遗传突变,编辑效率为26.8%;在T2代转基因植株中检测到靶标位点Gm AGO7a和Gm AGO7b都发生编辑,说明At EC1.2e1.1p:Cas9在T2代卵细胞及胚胎发育早期继续诱导靶标位点发生编辑。Gm AGO7b的突变效率很低,同转基因发根中结果一致,表明利用发根体系检测guide RNA的活性是保证高效率突变的行之有效的方法。4.利用拟南芥辅助研究四个不同卵细胞特异表达CRISPR/Cas9系统的编辑效率。结果显示,T1代,At EC1.2e1.1p:Cas9诱导At RPS4发生双等位基因突变,且突变可遗传;T2代,At P5p、At EC1.2e1.1p及Gm EC1.1p都介导At RPS4位点编辑的效率为8.3%到42.9%,但仅At EC1.2e1.1p:Cas9的At RPS4B位点成功编辑,Gm EC1.2p并未检测到靶标位点发生编辑;通过植物自身的遗传分离,在T3代获得了非转基因的单靶位点纯合突变体和双靶位点纯合突变体,再次证明靶标位点的编辑效率与guide RNA的活性密切相关;表型鉴定也显示基于Ws背景的突变体是有效的。综合以上结果,说明特异性表达的CRISPR基因编辑平台,可以在不发生体细胞突变的情况下产生可遗传的大豆和拟南芥突变体,为更有效地研究大豆和拟南芥基因的功能提供了一定的技术支撑。
刘慧[2]（2020）在《“成花素-抗成花素”调控棉花开花转变和株型发育的功能研究》文中提出植物成花素蛋白FLOWERING LOCUS T（FT）促进开花,调控植株顶端分生组织的有限生长;抗成花素蛋白CENTRORADIALIS/TERMINAL FLOWER1/SELF-PRUNING（CETS）抑制植物开花,调控植株无限生长。二者在植物的顶端分生组织中,竞争与b ZIP转录因子FD蛋白的相互作用,分别形成“成花素激活复合物（florigen activation complex,FAC）”和“抗成花素复合物”,协同调控植物的营养生长和生殖生长,最终决定植物的开花时间和株型结构。在一些作物中,“成花素-抗成花素”系统相关基因的突变或表达量变化,导致作物花期、生育期和株型的改变,为作物的理想株型育种提供了重要的遗传资源,同时也为作物栽培模式的改良和机械化生产做出了重要贡献。棉花作为重要经济作物,株型和生育期是影响棉花种植密度、栽培模式和机械采摘的重要因素。对棉花“成花素-抗成花素”系统进行定向改良,能够塑造棉花的理想株型,调节棉花生育期进程,进而达到提高棉花产量和机械生产效率的目的。本研究旨在通过对棉花成花素GhFT、成花素受体Gh14-3-3、b ZIP转录因子GhFD蛋白以及抗成花素GhCETS蛋白功能的逐个研究,揭示棉花“成花素-抗成花素”系统调控棉花开花转变和株型发育潜在的分子机理,为棉花株型定向改良提供理论依据和基因元件。此外,本研究进一步探索了“成花素-抗成花素”系统相关基因对植物根系发育和氮肥利用效率的影响,旨在为基因新功能的挖掘和利用提供参考依据。本研究主要内容与研究结果如下:1.棉花FAC功能研究棉花基因组中仅存在1个GhFT基因,能够促进开花。通过酵母文库筛选鉴定了一个与GhFT互作的成花素受体Gh14-3-3,二者在植物细胞的细胞质和细胞核中均存在互作。在棉花中共存在5个b ZIP转录因子GhFD,在进化中分为2个亚类,GhFD1/2与模式植物拟南芥FD同源基因具有较高的相似性,GhFD3/4/5为锦葵属植物所特有。GhFT、Gh14-3-3和5个GhFD蛋白均能够在细胞核中互作,形成三复合体。根据GhFD的不同,分别参与调控棉花的开花时间和根系发育。一方面,在地上部分茎尖分生组织中GhFT–Gh14-3-3–GhFD1/2复合体能够激活棉花花身份同源基因APETALA1表达,从而促进棉花开花转变;另一方面在根中GhFT–Gh14-3-3–GhFD3/4/5复合体激活植物侧根发育关键基因AUXIN RESPONSE FACTOR 19的表达,进而促进棉花侧根发育。GhFT–Gh14-3-3–GhFDs复合物调控模块的解析,从分子水平上揭示了棉花开花转变的内在机理以及FAC复合体功能的多样性。2.棉花抗成花素相关基因的功能研究全基因组分析发现在棉花基因组中存在3个抗成花素同源基因,分别命名为Gh SP、Gh TFL1-1和Gh TFL1-2,三者在棉花的根、茎以及花器官相关组织中表达量较高,其他组织中几乎不表达。三者异源过表达均能够促进拟南芥的营养生长,抑制开花转变;基因沉默后都能促进棉花开花。除了促进早花,Gh SP基因沉默终止茎秆的无限生长,导致棉花主茎自封顶。在四倍体棉花中,GoSP等位基因的自然变异,会导致果枝缩短,在海岛棉中Gbsp113Ser突变类型产生零式果枝,在陆地棉中Ghsp73Asn突变产生丛生铃,但是植株顶端仍然保持无限生长状态。Gh SP、Gh TFL1-1和Gh TFL1-2均能与GhFD1、Gh14-3-3在植物细胞体内互作,但是Ghsp73Asn和Gbsp113Ser突变蛋白不与GhFD1互作。3.抗成花素蛋白调控植物根系发育,增加氮肥利用的研究。在拟南芥中,高氮能够诱导抗成花素基因TFL1基因上调表达,同时增加TFL1蛋白的积累和蛋白稳定性。相比于野生型,tfl1突变体对低氮更加敏感,会产生更长的主根和侧根。TFL1过量表达能够同时增加植株地上和地下部分的生物量,增加根系的硝酸盐吸收速率和硝酸还原酶的活性,但是严重推迟植物开花。通过在根中特异性表达TFL1基因,在不影响植株开花时间的同时,能够维持植物在低肥条件下的生物量和籽粒产量。综上所述,棉花中虽然只有1个成花素蛋白,但5个FD蛋白功能的不同,能够实现棉花FAC功能的多样性。棉花中存在3个CETS基因,能够分工调控棉花的开花时间,无限生长以及果枝发育,说明“成花素-抗成花素”系统分子模块能够精密调控棉花多方面的生长发育。此外,在模式植物拟南芥中,抗成花基因AtTFL1还能够增加氮肥利用效率,增加植物生物量,这也为棉花“少投入、多产出”新品种的培育,提供了借鉴和新基因资源。
王晓阳[3]（2020）在《亚洲棉短绒的遗传研究和候选基因鉴定》文中研究表明棉花纤维根据其长度可以分为长绒（Lint）和短绒（Fuzz）。目前对棉花纤维的研究主要集中在长绒的发育方面,而对短绒发育的研究鲜有报道。二倍体亚洲棉是研究纤维发育的理想模式棉种。开展亚洲棉光籽（无短绒,Fuzzless）种质的遗传多样性研究,对理解棉花纤维发育机制具有重要的理论意义和育种价值。本研究以215份亚洲棉自然群体以及其中的一个无短绒突变体（GA0149）及其野生型（GA0146）为材料,利用传统遗传学、全基因组关联分析（genome-wide association studies,GWAS）及分子生物学等方法,鉴定到控制短绒发育性状的候选基因Ga FZ,并详细地研究了Ga FZ的作用机制。具体结果如下:（1）亚洲棉光籽（无短绒）性状的遗传学分析利用55份亚洲棉（Gossypium arboreum）短绒突变体材料作为母本与同一父本材料石系亚1号分别进行杂交,获得55个F1群体,并进行光籽性状显隐性遗传分析,然后选择其中15个F1进行自交,获得相应F2群体并进一步分析光籽性状的分离规律。结果表明,37.5%的光籽材料呈显性遗传,62.5%的光籽材料为隐性遗传;GA0149和横峰铁籽材料光籽性状受显性单基因控制,常紫1号光籽性状受隐性单基因控制,大部分材料的光籽性状均由两对基因控制,并且存在基因互作和显性上位效应,其中8份材料控制光籽性状的基因具有显性抑制作用,4份材料控制光籽性状的基因具有互补效应。数量性状间的相关性分析表明光籽性状与叶茸毛呈显着负相关,部分组合光籽与衣分呈负相关性,在一些杂交组合中光籽性状与叶面积呈正相关,与棉酚数呈负相关。（2）亚洲棉种子短绒和叶茸毛性状的GWAS分析本研究调查了215份亚洲棉自然群体的光籽和叶茸毛性状,利用群体的SNP、插入/缺失标记（Insertions and Deletions,In Dels）和拷贝数变异（Copy Number Variation,CNV）标记进行全基因组关联分析（GWAS）。结果鉴定到19个与叶茸毛显着关联的SNP位点、39个与种子短绒性状显着关联的SNP位点、一个同时与叶茸毛和短绒性状显着关联的大片段的缺失(lar INDELFZ)。其中lar INDELFZ与SNP关联的最高位点(SNPFZ)重合,均位于Chr8号染色体末端约600kb的GWAS区间,说明该区间与光籽性状和叶茸毛性状密切关联。该区间共包含8个基因,与短绒性状相关联的强信号SNPFZ(-log10P=18.95,Chr08:862,509 bp)位于一个编码凯氏带膜蛋白（CASP）基因（Ga08G0117）的内含子中,而lar INDELFZ(-log10P=33.60,Chr08:～885,000 bp)则位于一个未知基因Ga08G0121（命名为:Ga FZ）的上游区域,两者距离～17Kb,群体分型结果表明lar INDELFZ标记更可能显着与叶茸毛和短绒性状相关。（3）lar INDELFZ插入片段的序列特征及其与性状的连锁关系为了明确插入片段的精确位置,在Chr8染色体的～880 kb至～903 kb区间设计了19对连续的重叠引物,以短绒突变体GA0149(包含lar INDELFZ)及其野生型GA0146(不含lar INDELFZ)基因组DNA为模板分别进行扩增,发现仅有SV6号引物扩增片段存在差异。随后分析发现GA0149基因组上存在一段约为6.2 kb片段的插入,并且该序列可能是由附近重复序列扩增引起。为了进一步验证该片段与性状的连锁关系,利用GA0146和GA0149配制F2分离群体,通过PCR鉴定F2子代的插入片段有无,结合相应的光籽和叶茸毛性状,结果显示纯合光籽（无短绒）:杂合光籽（无短绒）:纯合毛籽（有短绒）的比例为1:2:1（卡方检验,P=0.192）,表明GA0149的光籽性状为典型的显性单基因控制。而该插入片段与GA0149光籽性状紧密连锁。同时具有长片段插入的材料叶茸毛数显着少于没有长片段插入材料的叶茸毛数（P<0.0001）,说明lar INDELFZ片段与两个性状均密切连锁。（4）lar INDELFZ调控Ga FZ基因表达分析为了进一步明确控制GA0149短绒发育的候选基因,通过转录组和RT-PCR分析发现,与GA0146相比,Ga08G0121（Ga FZ）在GA0149短绒起始期（+3 DPA至+5 DPA）特异高表达,而候选区间其他7个基因均不存在显着差异。表明Ga FZ可能是调控短绒发育的关键基因。同时发现在GA0146和GA0149之间,除lar INDELFZ以外,Ga FZ基因区间及其侧翼序列上还存在另外4个序列变异。Ga FZ基因上游启动子活性分析和不同长度的lar INDELFZ插入片段荧光素酶活性分析实验证明,lar INDELFZ的插入可能是造成Ga FZ基因在突变体材料GA0149高表达的原因。顺式作用元件分析证明lar INDELFZ可能作为一个远端增强子来调控光籽基因Ga FZ的表达。（5）Ga FZ转基因植株表型调查分析Ga FZ是一个仅含有单个外显子而没有内含子且没有功能注释的基因。亚细胞定位结果显示Ga FZ在细胞核和细胞膜上均有表达,说明该蛋白可能是穿梭蛋白。构建Ga FZ超表达载体并转化拟南芥和棉花,表型调查结果显示转基因拟南芥叶茸毛的发育受到了显着抑制;同时转基因棉花株系的茎毛、叶茸毛和短绒的发育均受到了不同程度的抑制。因此,我们推测Ga FZ负调控叶茸毛和短绒的发育。（6）Ga FZ与MBW-GL2（R2R3-MYB/b HLH/WD40-GL2）系统及下游超长链脂肪酸延伸（very-long-chain fatty acid elongation,VLCFAE）途径相关基因调控关系分析对GA0149和GA0146两个材料4个纤维发育时期（0 DPA、+3 DPA、+5 DPA、+8 DPA）的胚珠和纤维组织进行转录组测序分析发现,MBW-GL2系统的亚洲棉同源基因Ga WER、Ga HOX1、Ga HOX2、Ga HOX3、Ga DEL65和Ga WD40在两个材料中表达差异均不显着。另外,拟南芥同源基因At GL1、At GL3和At TTG1的m RNA转录水平在拟南芥野生型和Ga FZ超量表达株系之间差异也不显着。此外,酵母双杂交实验表明Ga FZ与MBW-GL2系统在蛋白水平上均不存在互作。GUS酶活和荧光素酶实验进一步证明,Ga FZ也不影响Ga GL2的表达。以上结果说明,在亚洲棉中,Ga FZ可能独立于MBW-GL2系统调控叶茸毛和短绒的发育。进一步分析棉花和拟南芥转录组结果发现,参与超长链脂肪酸延伸途径（ko00062）中的关键基因3-酮脂酰-Co A合成酶（3-ketoacyl-Co A synthase,KCS）基因及蜡质、角质和软木质合成途径（ko00500）的基因在短绒突变体GA0149和Ga FZ超量表达株系中表达量显着降低。说明Ga FZ可能直接抑制了下游VLCFAE途径,进而降低角质层、软木质和蜡质的含量,负调控亚洲棉叶茸毛和短绒的发育。
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》文中研究说明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。
蔡小彦[5]（2019）在《瑟伯氏棉耐冷基因源的挖掘与分析》文中提出棉花（Cotton）是世界上最重要的天然纤维来源,也是重要的油料作物之一,在我国国民经济中占有重要地位。低温是限制全球棉花生产的重要非生物胁迫因素之一。棉花主要起源于热带和亚热带地区,属于非冷驯化作物,对冷胁迫非常敏感。栽培棉种经过长期的人工定向选择,现有品种的遗传背景相对狭窄,而经历自然选择的野生棉种具有多种优异特性和较高的抗逆潜能,对拓宽栽培棉种的遗传基础具有重要意义。本研究采用转录组测序技术方法获得冷胁迫和盐胁迫下瑟伯氏棉、克劳茨基棉、雷蒙德氏棉和三裂棉共四个D基因组野生种的转录组数据,构建了瑟伯氏棉冷胁迫应答的分子调控网络,筛选到一批耐冷候选基因;阐述了不同棉种在进化过程中相关基因序列和基因表达的变异,初步揭示耐冷等抗逆基因的物种进化模式;同时利用加权共表达网络分析（WGCNA）方法构建四个野生棉种在冷胁迫和盐胁迫下的基因共表达模式,挖掘组织特异性模块,进一步确定关键基因,为棉花野生种质资源在栽培棉花遗传改良中的应用奠定了理论基础。主要研究结果如下:（1）瑟伯氏棉耐冷性鉴定和评价通过表型鉴定,发现在4℃冷胁迫处理48h后没有明显的受害现象,表明瑟伯氏棉具有较强的耐冷性。通过检测生理生化指标变化,发现相对于冷敏感对照材料,冷胁迫处理下的瑟伯氏棉具有较低的电解质渗透率;体内积累较少的丙二醛和较多的脯氨酸和可溶性糖;同时具有较高的SOD和POD酶活性。从生理机制层面解释了瑟伯氏棉具有较高耐冷性的原因。（2）瑟伯氏棉冷胁迫下全转录组分析及耐冷候选基因功能验证通过对瑟伯氏棉冷胁迫下转录组数据分析,筛选到4226个差异表达基因。GO注释发现大部分DEGs被归类到生物过程、细胞组分和分子功能三大类别。KEGG分析发现植物激素信号转导途径（ko04075）被显着富集。转录组和q RT-PCR数据表明CBF4、ICE2等基因均显着上调表达。利用VIGS技术对CBF2和ICE2基因进行进一步功能验证,发现瑟伯氏棉基因沉默植株对冷胁迫更敏感。与野生型植株相比,基因沉默植株体内积累更多的丙二醛,而脯氨酸含量和SOD酶活性显着降低。结果表明,CBF4和ICE2基因在瑟伯氏棉冷胁迫应答过程中发挥了重要作用,可以作为耐冷候选基因,用于后续棉花耐冷性状的遗传改良等研究。（3）棉属D基因组野生棉种抗逆基因的进化分析通过对瑟伯氏棉、克劳茨基棉、雷蒙德氏棉和三裂棉四个野生棉种进行比较转录组分析发现,基于单拷贝基因家族构建的物种进化树结果显示A基因组与异源四倍体棉A亚基因组形成单系,D基因组与异源四倍体D亚基因组形成单系;异源四倍体D基因组与雷蒙德氏棉亲缘关系更近,进一步支持了雷蒙德氏棉是异源四倍体棉种D亚基因组供体种的论点。基于正向选择基因分析发现了数百个正选择基因,大部分正选择基因富集在响应刺激的GO term,表明正向选择是野生棉种逆境适应性形成的一个重要的驱动力。根据基因表达模式将DEGs分为8个profiles,其中profile 1、2和3基因的表达模式在不同物种间较为保守,相关基因富集在碳固定和代谢、植物昼夜节律和核糖体生物发生以及不饱和脂肪酸生物合成和DNA复制GO term。Profile 4～8表现出相当大的棉种特异性表达模式,推测这些基因的表达分歧与其物种分化有关。（4）四个野生棉种冷胁迫和盐胁迫下的基因共表达网络分析采用WGCNA方法构建了四个野生棉种在冷胁迫和盐胁迫下的基因共表达网络,发现了33个与棉种基因组特异性和抗逆性高度相关的模块。其中,Skyblue3模块中的基因表达与四个棉种的耐冷性和耐盐性显着负相关,并在该模块中鉴定出了一个Hub基因（RALF-like）和与其高度关联的15个基因,为后续研究提供了重要的候选基因资源。
马强[6]（2019）在《棉花TALE超家族转录因子的鉴定分析及GhBLH7-D06的功能验证》文中进行了进一步梳理棉花是世界上最重要的天然纤维作物,棉花纤维长度和强度是纤维品质的关键特征,纤维强度（FS）与纤维次生细胞壁（SCW）的生物合成密切相关。三氨基酸环延伸（TALE）超家族转录因子是同源结构域蛋白的一类,参与调节植物生长发育中的多种生物过程。其中一些模式植物的TALE家族成员已被证实在调节次生细胞壁生物合成过程中起关键作用;棉花中个别TALE转录因子的功能研究表明,其会通过影响棉纤维次生细胞壁的沉积从而影响棉花纤维品质的形成。然而,总体上人们对棉花（Gossypium spp.）中TALE成员的功能知之甚少。在本研究中,我们专注于TALE超家族基因功能的鉴定和分析,并进行了以下工作:1.在全基因组水平,对亚洲棉、雷蒙德氏棉、海岛棉和陆地棉中TALE超家族基因进行了综合鉴定分析。在4个棉种中分别鉴定了46,47,88个和94个TALE超家族基因。系统发育和进化分析表明两个棉花TALE家族（包括BEL1-Like和KNOX家族）的进化是高度保守的。基因结构分析也表明了Gh TALE成员在进化选择中的保守性。启动子顺式元件和表达模式的分析揭示了Gh TALE基因在纤维次生细胞壁生物合成中潜在的转录调控功能和对某些植物激素的响应。用次生细胞壁相关QTL对Gh TALE转录因子进行全基因组共定位分析表明,许多GhBEL1-Like家族基因和Class II KNOX家族中的Gh KNAT7亚群同源基因可能参与了棉花纤维强度形成的调控。过表达Gh KNAT7-A03和GhBLH6-A13会显着抑制拟南芥束间纤维中木质纤维素的合成,进一步证明了不同物种间KNAT7与BLH6同源基因功能的保守性。酵母双杂交（Y2H）实验表明Gh KNAT7亚群同源基因和一些GhBEL1-Like蛋白（包括GhBEL1、GhBLH1、GhBLH5和GhBLH6亚群成员）之间存在广泛的互作关系。酵母单杂交（Y1H）实验确定了许多Gh TALE成员启动子区包含上游Gh MYB46转录因子的结合位点,也证明了Gh TALE异二聚体（KNOX/BELL）可以直接靶向结合并调控下游纤维素与木质素生物合成相关结构基因的表达。这为我们更深入了解TALE家族基因的功能,尤其是在构建次生细胞壁生物合成调控网络方面做出了一定的贡献。2.对GhBEL1-Like家族基因GhBLH7-D06的功能进行了深入的研究。组织表达模式表明GhBLH7-D06也参与棉花纤维和茎秆次生细胞壁的合成调控。对大丽轮枝菌侵染与植物激素处理的响应表达表明,GhBLH7-D06是棉花黄萎病抗性的负调控因子,且对激素茉莉酸甲酯响应,也说明其可能是两者之间的桥梁。通过病毒诱导的基因沉默（VIGS）技术,我们发现降低GhBLH7-D06的表达,可以增强棉花植株对黄萎病菌的抗性,阻碍黄萎病菌的传播与定殖,而抗性的获得可能主要是由于木质素合成代谢相关基因的显着高调表达引起的,这也再次证明了GhBLH7-D06负调控棉花黄萎病抗性的功能。通过酵母双杂交文库筛选,以及双分子荧光互补技术确认,我们发现一个OFP转录因子Gh OFP3-D13能够与GhBLH7-D06发生互作,且Gh OFP3-D13是一个茎秆特异表达的棉花黄萎病抗性负调控因子。进一步,我们通过酵母单杂交实验与双荧光素酶报告系统发现GhBLH7-D06能够靶向结合Gh PAL-A06的启动子区域,抑制其表达,从而抑制木质素的生物合成。而Gh OFP3-D13则是作为辅助因子参与调控次生细胞壁的沉积以及棉花植株的黄萎病抗性。这些调控机制的发现不仅丰富了TALE转录因子的调控网络,为我们更深入地理解棉花纤维强度的形成及植株黄萎病抗性的获得提供了理论依据,也为我们高效快速地改良棉花种质发掘了新的核心基因资源。
杨江涛[7]（2019）在《棉纤维发育相关基因的挖掘及优质转基因棉花的培育》文中指出棉花是我国重要的天然纤维作物和经济作物,其纤维品质的优劣直接决定着棉纺织品质量的好坏。纤维品质单一是制约棉花产业发展的主要因素之一,培育纤维品质优良的新品种已成为棉花育种的主要目标。当前,研究学者们已经克隆了多个纤维发育相关基因,并获得了一些转基因棉花,但仍然缺乏真正具有应用前景的基因和品种。挖掘棉纤维发育相关基因,探究其生物学功能,不仅有助于更好地研究棉花纤维的伸长发育机制,而且将为培育优良纤维品质的棉花新品种提供一定的理论基础。鉴于此,本研究开展了棉纤维发育相关基因的筛选及功能分析和优质纤维转基因棉花的培育两方面工作,以期为棉花纤维品质改良基因工程提供新的基因资源,同时培育出纤维品质改良的转基因棉花新种质。本研究获得的主要结果如下:1.本研究构建了陆地棉不同组织（根、叶、花药、柱头）和纤维不同发育时期（7 DPA、14 DPA、26 DPA）的转录组数据库。构建的7个转录组数据库大小为4.43 Gb5.20 Gb,是陆地棉基因组大小（2.5 Gb）的2倍左右,83.32%88.22%的Clean Reads可比对到陆地棉TM-1参考基因组上。对纤维组织与非纤维组织（根、叶、花药和柱头）的转录组文库进行基因差异表达分析,获得了在7 DPA、14 DPA、26 DPA中表达显着上调的基因数目分别为1,205、1,135和937个,对其进行了GO富集分析和KEGG代谢途径分析,发现这些基因主要参与了催化活性、碳水化合物代谢、细胞膜和细胞器、信号传导等功能和代谢途径。从纤维显着上调基因中随机挑选了36个基因,利用qRT-PCR技术进行表达模式分析,结果表明这些基因均为纤维特异或优势表达基因。2.在研究棉纤维优势表达基因Ghrack1时,首次发现棉花基因组中双向基因对（Ghrack1和Ghuhrf1）的存在。qRT-PCR结果表明这对双向基因具有相似的表达模式,均在纤维细胞分化起始初期优势表达。序列分析发现,双向基因Ghrack1和Ghuhrf1的间序列（GhRU）为1,073 bp,具有较高的GC含量（38.7%）,符合双向启动子的序列特征。以gus和gfp为报告基因,构建了一系列植物表达载体,通过蘸花法转化拟南芥,在拟南芥中初步证明GhRU为双向启动子,能同时启动gus和gfp在生长旺盛的分生组织表达,推测其可能为纤维优势表达的双向启动子。3.本研究对陆地棉基因组中的双向基因对及其双向启动子进行了系统性分析。通过对陆地棉基因组中的双向基因对进行搜寻,获得了1,383对双向基因,与棉花不同组织的转录组数据相结合,共筛选到1,986条双向基因具有组织表达信息,其中有236对双向基因在棉纤维中优势表达,随机克隆了30个双向基因的基因间序列,并在其两端分别连接gus和gfp报告基因构建植物表达载体。烟草瞬时表达发现有25个双向基因间序列表现出双向启动子活性。进一步分析海岛棉、亚洲棉和雷蒙德氏棉基因组中的双向基因对的存在情况,分别发现了1,091、940和1,249对双向基因对。对这些双向基因对进行了功能富集分析和同源性比对分析,结果表明棉花不同亚种中的双向基因在功能和序列结构上均存在一定的保守性。4.本研究从上述36个棉纤维特异或优势表达基因中,选取了两个纤维优势表达基因CotAD24232（GhXET）和CotAD22544（GhKTN）作为重点研究对象。构建以纤维特异启动子E6驱动基因表达的植物表达载体,利用农杆菌介导法转化棉花,分别获得了16株和10株转GhXET和GhKTN基因棉花阳性植株。利用微滴数字PCR技术和Southern blot技术检测转基因棉花植株中目标基因的拷贝数,分别筛选到12株和8株单拷贝基因插入的转GhXET和GhKTN基因棉花植株。qRT-PCR实验结果表明这两个基因在转基因棉花的7 DPA、14 DPA和26 DPA纤维中的表达水平相比于受体植株均有显着提高。转GhXET和GhKTN基因棉花植株的成熟纤维长度与受体植株相比均显着增长,分别增长了4.7 mm和2.5 mm。利用接头连接法和巢式PCR方法获得了转GhXET和GhKTN基因棉花中外源基因在棉花基因组插入位点处的侧翼序列。依据获得的侧翼序列,建立了单一位点插入转化事件的特异性检测方法和纯合体检测方法,其中特异性PCR检测方法的灵敏度达到44个拷贝数,为后期转基因棉花的安全评价提供了科学数据和技术支撑。
肖艳青[8]（2018）在《陆地棉WUSCHEL基因的克隆与功能验证》文中研究说明棉花是一种重要的经济作物和油料作物,组织培养技术对于棉花基因功能的鉴定和生物工程育种是至关重要的,但大多数棉花品种难以通过组织培养得到再生苗,因而对于如何高效获得棉花再生苗的研究显得尤为重要。许多研究表明WUSCHEL（WUS）基因不仅在植物体胚发生的过程中发挥重要作用,还能调控芽分生组织和花分生组织的形成。本研究从陆地棉中分离并克隆了两个GhWUS基因,并将其与SRDX的融合抑制子转化中棉所24（中24,陆地棉品种）来分析了GhWUS在棉花体细胞胚胎发生中的作用,再通过将该基因的诱导型表达载体转化拟南芥进而分析了该基因在植物体胚发生和芽再生的过程中的影响,得到了以下实验结果:1.GhWUS影响棉花体胚发生。首先,通过qRT-PCR检测了GhWUS基因的的表达谱,其结果显示GhWUS在胚状体阶段的表达量较高,而在根、茎、叶中的表达量较低。其次,将GhWUS与一个抑制结构域SRDX融合形成一个嵌合的GhWUS抑制转录因子并将其转化中棉所24,发现该嵌合的抑制子能够显着抑制棉花愈伤组织向胚性愈伤组织的转变。2.诱导表达GhWUS促使拟南芥幼苗根尖形成胚状体和芽我们构建了GhWUS的pER8诱导型表达载体并将其转化拟南芥,发现在拟南芥中诱导GhWUS表达后其根尖能够形成叶状结构和胚状体结构并且其体胚发生相关基因和芽再生相关基因的表达量上升。3.GhWUS诱导拟南芥的离体根形成芽并与生长素协同诱导其形成胚状体我们利用转基因拟南芥的根外植体进行芽再生实验,发现根外植体不经历CIM的预培养阶段也能在含诱导剂的SIM中形成芽。其次,在有生长素的作用下,诱导表达的GhWUS能够促使在MS培养基中培养的离体根形成胚状体和不定芽。并且在没有添加外源激素的MS培养基中诱导GhWUS表达还是能促使离体根形成不定芽。
王钰[9]（2014）在《棉花农杆菌介导的转基因体系建立》文中认为根癌农杆菌介导法是棉花遗传转化的最常用方法。陆地棉常用的受体有下胚轴、子叶、茎尖和棉花的胚性愈伤组织等。以下胚轴为受体的农杆菌介导法是最成熟的转化体系，但是转化周期较长，至少10-12个月；农杆菌介导法转化棉花胚性愈伤组织，不但可以缩短转化周期，而且能够降低工作量，最终提高转化效率，但是获得的转基因苗会出现高频的变异；以茎尖作为受体的转化体系属于器官发生的再生过程，会出现嵌合体现象。本研究首先选取新陆早45号的下胚轴作为外植体，经过愈伤组织诱导、胚性愈伤组织培养、胚状体形成和小植株的获得等实验，成功建立了棉花再生体系；在此基础上选取新陆早33号的胚性愈伤组织为受体，将SM基因进行遗传转化，经过抗性筛选和胚胎发生，获得转基因小苗，于温室嫁接成活；同时，尝试选成熟胚作为受体，进行转化，经过约20-30d的抗性筛选，获得了转基因小苗，是一种不依赖于组织培养的一种转化方法。具体的研究结果如下：1、以传统再生体系为基础，选取新陆早45号下胚轴作为外植体进行组织培养，建立了高效的再生体系。（1） MS+0.1mg.L-12,4-D+0.1mg.L-1KT+1.9g.L-1KNO3+0.75g.L-1MgCl2+30g.L-1葡萄糖+2.0g.L-1Gelrite是适合愈伤组织增值培养基，利用该培养基，愈伤组织的诱导率为88.5%。（2）待愈伤组织增殖到5-7mm时，进行胚性愈伤组织诱导，约2-3次继代会出现胚性愈伤组织，观察发现颜色为浅绿、灰绿到黄绿，质地疏松的愈伤组织容易分化出胚性愈伤组织，分化率为73%。（3）挑出单个胚性愈伤组织进行胚状体诱导，进一步再生小苗，最终得到了16株再生小苗。整个周期约5-7个月。2、在建立上述棉花高效再生体系的基础上，通过农杆菌介导法将棉花的SM基因转化到新陆早33号的胚性愈伤组织中，经过抗性筛选、分化培养和胚胎发生等阶段，获得了10棵转基因小苗。整个转化周期5-7个月，提取这些转基因小苗的DNA，PCR检测SM基因的阳性率是77%。3、在以成熟胚为受体的再生与转化实验中，首先从筛选出最合适的品种出发，选用四个陆地棉的种进行试验，结果发现四个品种的瞬时表达率没有差异，但新陆早45号的转化率比其他三个品种高出10-20%。同时对农杆菌菌液的浓度，侵染时间，卡那霉素筛选浓度，AS和以及表面活性剂有无等条件进行了实验。实验表明，OD值在0.6，侵染时间为15min，卡那霉素筛选浓度为100mg/L，侵染时加入AS和Silwet-77，转化效率最高，高达25%。最终得到转基因植株28棵。转化周期为1个月左右，阳性率为32%。本研究建立了以胚性愈伤组织和成熟胚为受体，农杆菌介导转化的产生转基因棉花的方法，经分子验证（GUS染色、PCR）和点涂卡那霉素，成功将SM基因导入了新陆早33号和陆地棉WC，为棉花转基因研究提供一种新的方法。
杨作仁[10]（2014）在《棉花T-DNA激活标签突变体pag1分子机制的研究与应用》文中提出棉花是世界上最重要的纤维作物。世界人口迅速增长，可用耕地持续减少，只有提高亩产量和纤维品质才能应对全球持续增长的棉花需求。陆地棉（Gossypium hirsutum L.）是异源四倍体棉花，也是种植面积最广的棉花，大概占到全部棉花产量的95%。株高不仅是影响棉花株型的决定因素，也是决定产量的重要农艺性状。半矮化且侧枝较短的株型能够使棉花充分利用空间结构，增强抗倒伏能力，获得最佳产量。油菜素内酯（BR）是调节植物株型的重要因素，大田喷施和体外培养也已证实油菜素内酯能够促进棉花纤维的伸长，但是BR调节纤维伸长的机制仍不清楚。本研究以陆地棉T-DNA插入矮化突变体pag1（pagoda1）为研究材料，研究了其形态特征、生理生化特点和遗传特性，利用激活标签克隆了造成突变表型的基因，验证了基因功能；利用该油菜素内酯缺陷型突变体探究BR影响纤维发育的分子机理，为棉花株型的改良、产量和纤维品质的提高提供理论依据和支撑。主要研究结果如下：1.首次利用T-DNA激活标签技术，从四倍体棉花中创制了功能获得型突变体pag1， pag1表现出叶片褶皱暗绿、叶柄缩短、育性降低、纤维缩短和强度降低。细胞学观察表明pag1矮化紧缩的表型是由于细胞的伸长和扩展受到抑制造成的。在黑暗条件下pag1仍具有光形态建成反应，施加外源油菜素内酯能够恢复其生长，并且pag1中BR合成的基因受到反馈调节而表达上调，表明pag1不是一个BR不敏感型突变体而是BR缺陷型突变体。2.遗传分析表明该突变体是由显性单基因控制的，并且突变表型和T-DNA标签紧密连锁，进一步分析表明激活标签插入到一个P450基因的上游，表达分析证实该基因被激活表达。在拟南芥中超表达该基因后能够重演pag1的矮化表型，并且矮化表型可以被BL处理所恢复。上述结果表明该基因的超表达就是造成pag1矮化的原因，将其命名为PAG1。PAG1的表达受BR和光诱导，PAG1与CYP734A1相似程度较高，拟南芥CYP734A1能够使体内活性BR的失活，因此PAG1可能也参与了类似的BR失活反应。3.利用组成型启动子驱动PAG1可获得基因表达量不同的转化体，且转化体的株高与基因表达量成反比，该结果表明可以通过调控PAG1的表达量来调节转基因植物的株高。将来自于棉花的PAG1基因转化单子叶模式植物水稻后也能造成矮化的表型，这表明PAG1也可调节单子叶植物的株型。BR局部处理和嫁接实验证明BR在棉花体内不能进行长距离运输，这为利用PAG1特异调节内源BR含量提供了可能。利用绿色组织特异启动子驱动PAG1转化拟南芥后能够获得对生殖生长影响较弱但株型得到明显改变的转化体，这表明可以利用组织特异的启动子驱动PAG1的表达特定地改良植物株型。4. BR的合成和代谢同时进行，精密调控内源BR含量，以保证植物的正常生长和发育。PAG1在棉花纤维的起始和伸长期表达提高，可能在棉花纤维发育中起重要作用。pag1的成熟纤维长度显着缩短；体外胚珠培养条件下，pag1纤维仍然显着短于野生型，而在培养基中添加BL后能够恢复其纤维伸长，表明PAG1过表达导致内源BR失活从而抑制了纤维伸长。纤维的转录组分析表明，PAG1通过调节内源BR含量影响纤维发育，BR可能是通过影响超长链脂肪酸的合成来调节乙烯信号转导途径；BR缺陷影响了脂肪酸合成、乙烯信号转导、钙离子信号转导、细胞壁、细胞骨架和细胞生长相关基因的表达；这暗示BR可能是纤维发育的中枢调节因子，其处于调节纤维发育相关因子的上游，通过影响其他纤维发育相关途径调控纤维伸长。通过特异调节PAG1的表达有望在棉花株型和纤维品质改良方面发挥重要作用。
二、Resistances Level of Indian Diploid and Tetraploid Cotton Cultivarsagainst Plant Selection Marker Kanamycin and Direct Shoot Organogenesis from Shoot Tip Culture（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、Resistances Level of Indian Diploid and Tetraploid Cotton Cultivarsagainst Plant Selection Marker Kanamycin and Direct Shoot Organogenesis from Shoot Tip Culture（论文提纲范文）
（1）大豆卵细胞特异表达CRISPR/Cas9基因编辑体系的开发与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 大豆基因组 |
| 1.2 基因组编辑技术的背景和发展 |
| 1.2.1 基因组编辑技术的原理 |
| 1.2.2 基因组编辑技术的发展 |
| 1.3 CRSIPR/Cas基因组编辑体系在作物中的应用 |
| 1.4 CRSIPR/Cas基因组编辑体系在大豆中的应用 |
| 1.5 研究目的和意义 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 菌株和载体 |
| 2.1.3 酶和生化试剂 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 常规试剂的配制 |
| 2.2.2 常用的分子克隆方法 |
| 2.2.3 载体构建 |
| 2.2.4 大豆发根转化 |
| 2.2.5 拟南芥转化 |
| 2.2.6 大豆植株转化 |
| 2.2.7 转基因植株的鉴定 |
| 2.2.8 突变体的鉴定 |
| 第三章 大豆发根CRISPR/Cas9基因编辑体系的建立 |
| 3.1 单靶标CRISPR/Cas9基因编辑体系 |
| 3.1.1 单靶标CRISPR/Cas9基因编辑体系载体构建 |
| 3.1.2 单靶标CRISPR/Cas9基因编辑体系在大豆发根中的验证 |
| 3.2 双靶标CRISPR/Cas9基因编辑体系 |
| 3.2.1 双靶标CRISPR/Cas9基因编辑体系载体构建 |
| 3.2.2 双靶标CRISPR/Cas9基因编辑体系在大豆发根中的验证 |
| 3.3 不同发根转化方法的比较 |
| 3.4 本章小结及讨论 |
| 第四章 大豆ECp:CRISPR/Cas9基因编辑体系的建立 |
| 4.1 ECp:Cas9/gRNA基因编辑体系构建 |
| 4.1.1 多靶标Cas9/gRNA基因编辑体系 |
| 4.1.2 不同ECp:Cas9/gRNA基因编辑体系 |
| 4.1.3 ECp:Cas9/gRNA基因编辑体系使用策略 |
| 4.2 Egg-cell特异表达的CRISPR/Cas9体系在大豆中的验证 |
| 4.2.1 Egg-cell特异表达的CRISPR/Cas9体系诱导T1代突变 |
| 4.2.2 Egg-cell特异表达的CRISPR/Cas9体系诱导T2代突变 |
| 4.3 本章小结与讨论 |
| 第五章 拟南芥ECp:CRISPR/Cas9基因编辑体系的建立 |
| 5.1 Egg-cell特异表达的CRISPR/Cas9体系诱导T1代突变 |
| 5.2 Egg-cell特异表达的CRISPR/Cas9体系诱导T2代突变 |
| 5.3 T3代非转基因突变体的获得 |
| 5.4 突变体表型验证 |
| 5.5 本章小结与讨论 |
| 第六章 全文结论及展望 |
| 6.1 全文结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（2）“成花素-抗成花素”调控棉花开花转变和株型发育的功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1 引言 |
| 2 研究背景 |
| 2.1 植物开花途径 |
| 2.1.1 光周期途径 |
| 2.1.2 春化途径和温度途径 |
| 2.1.3 自主途径 |
| 2.1.4 赤霉素途径 |
| 2.1.5 年龄途径 |
| 2.2 成花素调控植物开花转变的分子机理 |
| 2.2.1 成花素假说和成花素的本质 |
| 2.2.2 成花素激活复合物 |
| 2.3 抗成花素的功能与分子机理研究进展 |
| 2.3.1 抗成花素蛋白CETS的发现 |
| 2.3.2 植物CETS同源基因的功能 |
| 2.3.3 植物CETS基因调控植物花序结构的分子机理 |
| 2.4 “成花素-抗成花素”系统在作物株型育种上的贡献 |
| 2.5 “成花素-抗成花素”平衡假说 |
| 2.6 植物FD同源基因的功能研究进展 |
| 2.7 氮对植物植物的根系发育的影响 |
| 2.7.1 植物的侧根发育 |
| 2.7.2 氮对根系形态构型的调控 |
| 2.8 氮吸收与代谢的研究进展 |
| 2.8.1 植物根系氮吸收的研究进展 |
| 2.8.2 氮同化的研究进展 |
| 2.9 FT/CETS基因调控棉花株型的研究现状 |
| 2.9.1 棉花株型与早熟 |
| 2.9.2 棉花FT/CETS基因家族的研究进展 |
| 3 研究意义 |
| 第二章 材料与方法 |
| 1 实验材料 |
| 1.1 植物材料及来源 |
| 1.2 实验所用菌株 |
| 1.3 实验所用载体 |
| 1.4 常用生物试剂、试剂盒和蛋白抗体 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 棉花FT、FD和 CETS基因的全基因组查找 |
| 2.2 植物RNA的提取和反转录合成cDNA反应 |
| 2.3 qRT-PCR实验 |
| 2.4 目的片段的扩增和回收 |
| 2.5 载体的构建 |
| 2.6 大肠杆菌感受态细胞的制备与转化 |
| 2.7 细菌质粒DNA的提取 |
| 2.8 农杆菌GV3101 感受态细胞的制备与转化 |
| 2.9 棉花TRV-VIGS |
| 2.10 拟南芥的种植,遗传转化及阳性苗的筛选 |
| 2.11 酵母感受态制备及其转化 |
| 2.12 烟草SFLC和 BiFC实验 |
| 2.13 拟南芥原生质体的制备 |
| 2.14 拟南芥原生质体转录激活实验 |
| 2.15 拟南芥总蛋白的提取 |
| 2.16 细菌原核蛋白的表达与纯化 |
| 2.17 GST pull-down实验 |
| 2.18 配制SDS-PAGE凝胶的制备 |
| 2.19 Western-Blot |
| 2.20 Cell-Free System检测蛋白稳定性 |
| 2.21 拟南芥GUS染色 |
| 2.22 拟南芥不同浓度硝酸盐处理 |
| 2.23 拟南芥氮吸收速率测定 |
| 2.24 硝酸还原酶(Nitrate Reductase)活性的测定 |
| 第三章 棉花成花素激活复合物的功能分析 |
| 1 结果与分析 |
| 1.1 Gh14-3-3和GhFT蛋白的相互作用关系 |
| 1.2 GhFDs,GhFT,Gh14-3-3 蛋白三者之间的相互作用关系 |
| 1.2.1 棉花FD基因的查找,进化分析和氨基酸比对 |
| 1.2.2 GhFD的亚细胞定位 |
| 1.2.3 GhFDs与 Gh14-3-3、GhFT在细胞核中互作 |
| 1.3 GhFDs基因的组织表达分析 |
| 1.4 GhFDs基因的功能分析 |
| 1.4.1 GhFDs基因调控开花转变 |
| 1.4.2 GhFDs基因调控棉花侧根发育 |
| 1.4.3 GhFDs基因调控棉花调控棉花MADS和 ARF基因的表达 |
| 2 讨论 |
| 2.1 GhFT、Gh14-3-3和GhFD是棉花FAC的重要组分 |
| 2.2 棉花FD的进化 |
| 2.3 GhFD同源基因表达模式和氨基酸的多样性 |
| 2.4 GhFD的功能多样性丰富了棉花FAC的功能 |
| 3 小结 |
| 第四章 棉花抗成花素基因的功能研究 |
| 1 结果与分析 |
| 1.1 棉花CETS基因的查找、进化分析与氨基酸比对 |
| 1.2 GhCETS基因表达分析与功能分析 |
| 1.2.1 GhCETS基因的时空表达分析 |
| 1.2.2 GhCETS互补tfl1-1 突变体拟南芥表型、促进营养生长 |
| 1.2.3 GhCETS过量表达导致拟南芥花序结构异常 |
| 1.2.4 干扰GhCETS基因表达促进棉花早花和降低株高 |
| 1.3 棉花CETS与 Gh14-3-3、GhFD的互作关系 |
| 1.3.1 GhCETS-GFP融合蛋白的亚细胞定位 |
| 1.3.2 GhCETS与 GhFD1、14-3-3-3 蛋白均存在互作 |
| 1.4 GoSP调控棉花零式果枝和丛生铃的功能研究 |
| 1.4.1 GoSP是控制棉花零式果枝和丛生铃的关键基因 |
| 1.4.2 Ghsp~(73Asn)和Gbsp~(113Ser)不能互补tfl1-1 突变体拟南芥的表型 |
| 1.4.3 Ghsp~(73Asn)和Gbsp~(113Ser)不改变蛋白的亚细胞定位 |
| 1.4.4 Ghsp~(73Asn)和Gbsp~(113Ser)突变影响与GhFD蛋白的互作 |
| 2 讨论 |
| 2.1 棉花CETS-like调控棉花生长习性和开花时间 |
| 2.2 GoSP的自然等位基因变异创造了棉花的短果枝株型 |
| 2.3 Ghsp~(73Asn)和Gbsp~(73Asn)造成棉花短果枝可能的分子机制 |
| 3 小结 |
| 第五章 TFL1 基因调控植物根系发育,增加氮肥利用 |
| 1 结果与分析 |
| 1.1 AtTFL1 基因促进拟南芥的根系发育 |
| 1.2 AtTFL1 参与NO_3~-途径,调控侧根发育 |
| 1.2.1 tfl1-1 突变体对NO_3~-敏感性分析 |
| 1.2.2 AtTFL1 转录水平受高氮诱导 |
| 1.2.3 AtTFL1 转录水平受高氮诱导依赖于NRT基因家族 |
| 1.2.4 高氮增加AtTFL1 蛋白含量和蛋白稳定性 |
| 1.3 AtTFL1 增加拟南芥的氮吸收能力和NR酶活 |
| 1.4 AtTFL1 根中特异性表达增加拟南芥的生物量 |
| 1.4.1 根特异性启动子驱动AtTFL1 载体的构建 |
| 1.4.2 根中特异性表达AtTFL1,不推迟植物的开花时间 |
| 1.4.3 根中特异性表达AtTFL1 促进分枝、增加生物量 |
| 2 讨论 |
| 2.1 TFL1 是参与植物NO_3~-响应的关键基因 |
| 2.2 根特异性表达TFL1 基因能够提高植物的氮利用效率 |
| 3 小结 |
| 第六章 研究结论、创新点和展望 |
| 1 研究结论 |
| 2 创新点 |
| 3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 导师评阅表 |
（3）亚洲棉短绒的遗传研究和候选基因鉴定（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 棉纤维类型及其不同类型突变体 |
| 1.3 不同棉种纤维进化研究进展 |
| 1.4 棉花纤维发育不同时期形态与生理特征 |
| 1.5 棉花纤维调控机制研究进展 |
| 1.5.1 植物激素调控棉纤维发育机制的研究进展 |
| 1.5.2 小的信号肽及其对纤维调控机制研究进展 |
| 1.5.3 转录因子调控棉纤维发育 |
| 1.5.4 超长链脂肪酸合成相关基因与纤维发育的研究进展 |
| 1.5.5 影响棉纤维发育的其它因子 |
| 1.6 挖掘棉花纤维相关基因方法研究进展 |
| 1.6.1 QTL定位 |
| 1.6.2 全基因组关联分析(GWAS) |
| 1.6.3 基因组结构变异与复杂性状解析 |
| 1.7 研究目的和意义 |
| 第二章 亚洲棉光籽性状的孟德尔遗传研究 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料及群体构建 |
| 2.1.2 田间试验及其性状调查 |
| 2.1.3 数据统计分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 不同亚洲棉亲本及F1光籽性状分级 |
| 2.2.2 亚洲棉光籽性状显隐性遗传学分析 |
| 2.2.3 亚洲棉杂交组合F2代光籽性状遗传分析 |
| 2.2.4 亚洲棉光籽性状与其他农艺性状相关性分析 |
| 2.3 讨论 |
| 第三章 亚洲棉光籽基因功能和调控机制分析 |
| 3.1 材料和方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 载体和菌种 |
| 3.1.3 试验所用试剂和试剂盒 |
| 3.1.4 主要仪器设备 |
| 3.1.5 引物合成及测序 |
| 3.1.6 实验常用试剂配制及保存 |
| 3.1.7 叶茸毛数目调查 |
| 3.1.8 扫描电镜 |
| 3.1.9 石蜡切片 |
| 3.1.10 棉花和拟南芥叶片总DNA提取 |
| 3.1.11 亚洲棉GWAS分析 |
| 3.1.12 基因组结构变异分析 |
| 3.1.13 棉花总RNA的提取、反转录和q RT-PCR |
| 3.1.14 文库构建、转录组测序、质量评估与结果分析 |
| 3.1.15 Ga FZ和 Ga08G0117 基因的亚细胞定位分析 |
| 3.1.16 Ga08G0117基因组织定位分析 |
| 3.1.17 VIGS诱导的Ga08G0117 基因沉默 |
| 3.1.18 不同亚洲棉品种GaFZ基因序列和启动子序列分析 |
| 3.1.19 原生质体瞬时表达分析 |
| 3.1.20 蛋白序列比对与系统进化分析 |
| 3.1.21 GaFZ超表达载体的构建及遗传转化 |
| 3.1.22 甲苯胺蓝染色(TB staining) |
| 3.1.23 酵母双杂交分析 |
| 3.1.24 转录激活分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 短绒突变体GA0149和其野生型GA0146表型鉴定 |
| 3.2.2 基于SNP和 SVs的短绒性状全基因组关联分析 |
| 3.2.3 候选基因区间及关键变异的确定 |
| 3.2.4 大片段(lar INDELFZ)插入序列的确定 |
| 3.2.5 lar INDELFZ与群体(GWAS和 F2)短绒和叶茸毛性状的连锁关系 |
| 3.2.6 lar INDELFZ序列特征 |
| 3.2.7 候选基因在GA0146和GA0149材料中的表达模式分析 |
| 3.2.8 Ga08G0117基因组织和亚细胞定位分析 |
| 3.2.9 VIGS诱导的亚洲棉Ga08G0117 基因沉默 |
| 3.2.10 亚洲棉FZ位点区域序列分析 |
| 3.2.11 lar INDELFZ大片段促进Ga FZ的表达 |
| 3.2.12 GaFZ基因特征性分析 |
| 3.2.13 GaFZ的转基因拟南芥功能验证 |
| 3.2.14 GaFZ转基因陆地棉阳性植株的获得 |
| 3.2.15 GaFZ转基因陆地棉插入拷贝数检测 |
| 3.2.16 GaFZ转基因陆地棉阳性植株表型鉴定 |
| 3.2.17 陆地棉同源基因在转基因材料中的鉴定 |
| 3.2.18 短绒突变体GA0149和其野生型GA0146转录组分析 |
| 3.2.19 拟南芥野生型和转基因株系转录组分析 |
| 3.2.20 R2R3-MYB/b HLH/WD40(MBW)系统与短绒发育的关系 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 非编码区间结构变异可能在调控棉花重要性状方面发挥着重要作用 |
| 3.3.2 lar INDELFZ可能作为增强子激活了Ga FZ基因的表达 |
| 3.3.3 GaFZ可能是直接作用于脂肪酸代谢途径的新的纤维调控因子 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 全文结论及展望 |
| 4.1 主要结论 |
| 4.2 创新点 |
| 4.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 附图和附表 |
| 附录Ⅱ 在读期间研究成果 |
| 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）瑟伯氏棉耐冷基因源的挖掘与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 棉花野生资源的研究进展 |
| 1.1.1 棉属的系统分类及特性 |
| 1.1.2 棉花野生种质资源的创新利用 |
| 1.2 植物冷胁迫应答生理机制研究进展 |
| 1.2.1 冷胁迫对植物形态结构及细胞组织影响 |
| 1.2.2 冷胁迫对细胞膜系统及丙二醛含量的影响 |
| 1.2.3 冷胁迫对植物渗透调节物质的影响 |
| 1.2.4 冷胁迫对植物保护酶系统的影响 |
| 1.2.5 冷胁迫对植物内源激素的影响 |
| 1.3 植物冷胁迫应答分子机制研究进展 |
| 1.3.1 植物低温应答反应的调控网络研究 |
| 1.3.2 植物耐冷基因的挖掘研究 |
| 1.4 转录组测序技术在植物中的应用研究进展 |
| 1.5 加权基因共表达网络分析(WGCNA)的研究进展 |
| 1.6 棉花耐冷研究进展 |
| 1.7 研究目的和意义 |
| 第二章 瑟伯氏棉耐冷性状的鉴定及生理生化机制研究 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 耐冷水平鉴定及评价 |
| 2.2.2 冷胁迫下生理生化指标测定 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 瑟伯氏棉耐冷性鉴定及评价 |
| 2.3.2 冷胁迫对细胞膜透性的影响 |
| 2.3.3 冷胁迫对丙二醛含量的影响 |
| 2.3.4 冷胁迫对超氧化物歧化酶活性的影响 |
| 2.3.5 冷胁迫对过氧化物酶活性的影响 |
| 2.3.6 冷胁迫对游离脯氨酸含量的影响 |
| 2.3.7 冷胁迫对可溶性糖含量的影响 |
| 2.3.8 冷胁迫对植物内源性激素的影响 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 瑟伯氏棉耐冷性状的鉴定及评价 |
| 2.4.2 棉花冷胁迫下生理生化变化 |
| 2.5 结论 |
| 第三章 瑟伯氏棉冷胁迫下转录组分析及耐冷候选基因挖掘 |
| 3.1 材料和方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 冷胁迫处理 |
| 3.1.3 RNA提取、cDNA文库制备和Illumina测序 |
| 3.1.4 转录组数据的组装和生物信息学分析 |
| 3.1.5 实时荧光定量PCR验证 |
| 3.1.6 候选基因CBF4和ICE2的VIGS功能验证 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 瑟伯氏棉的转录组分析 |
| 3.2.2 DEGs功能富集分析 |
| 3.2.3 转录因子等相关DEGs的功能注释 |
| 3.2.4 实时荧光定量PCR对 RNA-Seq结果的验证 |
| 3.2.5 瑟伯氏棉CBF4和ICE2 基因的功能验证 |
| 3.3 讨论 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 基于比较转录组学抗逆基因的进化分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 材料培养和样品采集 |
| 4.1.2 RNA提取,cDNA文库构建和RNA测序 |
| 4.1.3 RNA-Seq数据预处理,基因表达分析,基因聚类和可视化 |
| 4.1.4 SNP calling |
| 4.1.5 RNA-seq数据的De novo组装 |
| 4.1.6 同源基因的鉴定和进化分析 |
| 4.1.7 加权基因共表达网络分析 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 四个D基因组野生棉种的表型和RNA-seq特征 |
| 4.2.2 进化速率估计和正选择基因鉴定 |
| 4.2.3 基因表达分化和保守性分析 |
| 4.2.4 加权基因共表达网络分析 |
| 4.2.5 冷和盐胁迫下DEGs鉴定 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 全文结论及展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 附图和附表 |
| 附录Ⅱ 在读期间研究成果 |
| 致谢 |
（6）棉花TALE超家族转录因子的鉴定分析及GhBLH7-D06的功能验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 植物细胞壁发育调控的研究进展 |
| 1.2.1 棉纤维早期发育的调控 |
| 1.2.2 棉花纤维次生壁发育的转录调控 |
| 1.2.3 植物细胞次生壁发育的转录调控 |
| 1.3 棉花对黄萎病菌抗性机理研究 |
| 1.3.1 棉花与黄萎病的互作研究 |
| 1.3.2 棉花对黄萎病菌的生理生化抗性 |
| 1.3.2.1 棉花对黄萎病菌的组织结构抗性 |
| 1.3.2.2 激素信号路径在棉花抗黄萎病中的作用 |
| 1.4 TALE超家族转录因子研究进展 |
| 1.4.1 BEL1-Like家族转录因子的研究进展 |
| 1.4.2 KNOX家族转录因子的研究进展 |
| 1.5 OFP家族转录因子的研究进展 |
| 1.5.1 OFP家族转录因子的研究 |
| 1.5.2 OFP转录因子与TALE转录因子的互作研究 |
| 1.6 本研究的目的与意义 |
| 第二章 棉花TALE转录因子的全基因组鉴定与分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.1.1 植物材料 |
| 2.2.1.2 菌种与质粒 |
| 2.2.1.3 工具酶及生化试剂 |
| 2.2.1.4 实验仪器设备 |
| 2.2.2 TALE超家族基因的预测与鉴定 |
| 2.2.3 GhTALE超家族基因染色体共定位分析 |
| 2.2.4 DNA和蛋白序列结构分析 |
| 2.2.5 启动子序列顺式作用元件与转录因子结合位点分析 |
| 2.2.6 基因表达模式分析 |
| 2.2.7 DNA的提取 |
| 2.2.8 RNA的提取与qRT-PCR分析 |
| 2.2.8.1 RNA的提取 |
| 2.2.8.2 cDNA的合成 |
| 2.2.8.3 荧光定量PCR |
| 2.2.9 过表达载体构建与遗传转化拟南芥 |
| 2.2.10 石蜡切片 |
| 2.2.11 酵母感受态的制备及转化 |
| 2.2.12 自激活验证及酵母双杂交 |
| 2.2.13 酵母单杂交 |
| 2.3 结果 |
| 2.3.1 棉花TALE超家族转录因子的全基因组鉴定 |
| 2.3.2 TALE超家族转录因子的系统发育分析 |
| 2.3.3 陆地棉TALE超家族转录因子的分类与结构分析 |
| 2.3.4 GhTALE超家族转录因子的顺式作用元件及表达模式分析 |
| 2.3.5 染色体共定位分析及差异表达分析鉴定SCW相关的TALE超家族成员 |
| 2.3.6 GhKNAT7和GhBLH6 影响转基因拟南芥茎秆的形态结构和化学组分 |
| 2.3.7 GhBEL1-Like和 GhKNOX家族成员之间的互作关系 |
| 2.3.8 TALE家族蛋白异二聚体参与SCW生物合成调控网络的构建 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 TALE家族成员在结构上高度保守并调节SCW生物合成 |
| 2.4.2 棉纤维SCW与厚壁组织SCW的关系 |
| 2.4.3 TALE蛋白可能同时参与黄萎病抗性和SCW合成的调控 |
| 2.4.4 TALE蛋白在调控纤维SCW生物合成中的复杂相互作用 |
| 2.4.5 TALE蛋白参与棉花生长发育调控的模型 |
| 第三章 棉花BEL1-Like转录因子GhBLH7-D06 参与调控黄萎病抗性 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.2.1 GhBLH7-D06 基因的克隆与鉴定 |
| 3.2.2.2 亚细胞定位 |
| 3.2.2.3 RNA提取及表达模式分析 |
| 3.2.2.4 GhBLH7-D06 过表达载体构建及遗传转化拟南芥 |
| 3.2.2.5 GhBLH7-D06 VIGS载体构建及注射实验 |
| 3.2.2.6 徒手切片制作及木质素的组织化学染色 |
| 3.2.2.7 棉花黄萎病菌的培养及接种处理 |
| 3.2.2.8 酵母双杂交文库筛选 |
| 3.2.2.9 双分子荧光互补 |
| 3.2.2.10 酵母单杂交 |
| 3.2.2.11 双荧光素酶实验 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 GhBLH7-D06 基因的克隆与鉴定 |
| 3.3.2 GhBLH7-D06 的亚细胞定位 |
| 3.3.3 GhBLH7-D06 的表达模式分析 |
| 3.3.4 GhBLH7-D06 过表达转基因拟南芥表型观测 |
| 3.3.5 GhBLH7-D06的VIGS棉花表型观测及分析 |
| 3.3.6 酵母双杂交筛选与验证GhBLH7-D06 的互作蛋白 |
| 3.3.7 BiFC验证GhBLH7-D06与Gh OFP3-D13 的互作关系 |
| 3.3.8 GhOFP3-D13 的表达模式分析 |
| 3.3.9 Y1H验证GhBLH7-D06 对基因Gh PAL-A06 的靶向调控作用 |
| 3.3.10 双荧光素酶报告系统验证GhBLH7-D06对Gh PAL-A06 的靶向调控作用 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 |
| 附录二 |
| 致谢 |
（7）棉纤维发育相关基因的挖掘及优质转基因棉花的培育（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一部分 棉纤维发育相关基因的筛选及功能分析 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 棉花纤维伸长发育过程的研究进展 |
| 1.1.1 纤维原始细胞分化起始过程相关研究 |
| 1.1.2 棉纤维伸长过程的相关研究 |
| 1.1.3 棉纤维次生壁增厚过程的相关研究 |
| 1.1.4 棉纤维脱水成熟过程的相关研究 |
| 1.2 棉花纤维发育相关基因的研究进展 |
| 1.2.1 转录组测序技术在棉花纤维发育研究中的应用 |
| 1.2.2 棉纤维发育相关基因的研究 |
| 1.3 棉花纤维启动子的研究进展 |
| 1.3.1 植物启动子的基本结构、功能与分类 |
| 1.3.2 双向启动子在植物中的研究现状 |
| 1.3.3 棉纤维特异或优势表达启动子的研究进展 |
| 1.4 本课题研究的目的意义 |
| 第二章 棉花纤维发育相关基因的筛选 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 实验仪器及试剂 |
| 2.1.3 引物序列及测序 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 样品准备 |
| 2.2.2 RNA的提取 |
| 2.2.3 RNA质量检测 |
| 2.2.4 文库构建 |
| 2.2.5 生物信息数据分析流程 |
| 2.2.6 转录组数据的qRT-PCR分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 棉花不同组织样品总RNA质量检测 |
| 2.3.2 棉花不同组织转录组测序数据的质量评估 |
| 2.3.3 基因总体表达水平分析 |
| 2.3.4 7 DPA纤维与非纤维组织转录组之间的差异表达基因分析 |
| 2.3.5 14 DPA纤维与非纤维组织转录组之间的差异表达基因分析 |
| 2.3.6 26 DPA纤维与非纤维组织转录组之间的差异表达基因分析 |
| 2.3.7 利用qRT-PCR方法对转录组数据进行验证 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 陆地棉双向启动子的序列分析及功能鉴定 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 实验仪器和试剂 |
| 3.1.3 菌体和质粒载体 |
| 3.1.4 培养基和常规试剂 |
| 3.1.5 引物序列及测序 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 SqRT-PCR和 qRT-PCR分析双向基因对Ghrack1和Ghuhrf1 的表达模式 |
| 3.2.2 5 ˊRACE技术确定双向基因的转录起始位点 |
| 3.2.3 双向基因间区域的克隆与序列分析 |
| 3.2.4 植物表达载体的构建与农杆菌转化 |
| 3.2.5 拟南芥的稳定表达转化 |
| 3.2.6 转基因拟南芥阳性植株的检测及拷贝数分析 |
| 3.2.7 转基因植株的组织化学染色和绿色荧光蛋白观察 |
| 3.2.8 转基因拟南芥中gus和 gfp基因的表达量差异分析 |
| 3.2.9 转基因拟南芥的Western blot检测 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 双向基因间序列分析 |
| 3.3.2 Ghrack1和Ghuhrf1 基因在陆地棉不同组织中的差异表达分析 |
| 3.3.3 双向基因间序列的克隆及分析 |
| 3.3.4 转基因拟南芥阳性植物的检测及其拷贝数分析 |
| 3.3.5 双向启动子GhRU在转基因拟南芥中的功能分析 |
| 3.3.6 报告基因在转基因拟南芥中的转录水平差异分析 |
| 3.3.7 Western blot检测转基因拟南芥中GUS蛋白和GFP蛋白的表达水平 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 陆地棉基因组中双向启动子的挖掘及功能分析 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 陆地棉双向基因对的筛选 |
| 4.2.2 陆地棉双向基因对的功能注释和聚类分析 |
| 4.2.3 陆地棉双向基因对的同源性分析 |
| 4.2.4 纤维特异或优势表达双向基因对的筛选 |
| 4.2.5 双向启动子的获得及其序列特征分析 |
| 4.2.6 双向启动子的克隆及功能分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 陆地棉双向基因对的全基因组筛选及功能聚类分析 |
| 4.3.2 双向启动子的序列特征及其基因组分布分析 |
| 4.3.3 棉纤维特异或优势表达双向启动子的筛选及克隆 |
| 4.3.4 棉纤维特异或优势表达双向启动子的功能分析 |
| 4.3.5 四个棉花亚种的双向基因对及其双向启动子的比较分析 |
| 4.3.6 双向基因的系统进化分析 |
| 4.4 讨论 |
| 第二部分 优质纤维转基因棉花的培育 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(XTH)蛋白家族的研究进展 |
| 1.1.1 XTH蛋白的分类 |
| 1.1.2 XET在植物细胞壁重塑过程中的研究 |
| 1.2 微管切割蛋白(KTN)在植物中的研究 |
| 1.3 特异表达启动子在纤维品质改良研究中的应用 |
| 1.4 本研究的目的和意义 |
| 第二章 转GhXET基因棉花植株的获得及特异性检测分析 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 实验仪器及试剂 |
| 2.1.3 菌体和质粒载体 |
| 2.1.4 培养基和常规试剂 |
| 2.1.5 引物序列 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 GhXET基因及编码蛋白的生物信息学分析 |
| 2.2.2 GhXET基因植物表达载体的构建与农杆菌转化 |
| 2.2.3 棉花的遗传转化 |
| 2.2.4 转GhXET基因棉花中目标基因的拷贝数分析 |
| 2.2.5 转基因棉花植株中GhXET基因在不同组织中的表达量分析 |
| 2.2.6 转GhXET基因棉花成熟纤维的品质测定 |
| 2.2.7 转GhXET基因棉花侧翼序列克隆与分析 |
| 2.2.8 转GhXET基因转化事件特异性PCR检测方法的建立 |
| 2.2.9 转GhXET基因棉花植株纯合体筛选方法的建立 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 GhXET基因在陆地棉中的表达模式分析 |
| 2.3.2 GhXET蛋白的生物信息学分析结果 |
| 2.3.3 转GhXET基因棉花植株的获得 |
| 2.3.4 转GhXET基因棉花的PCR检测 |
| 2.3.5 转GhXET基因棉花植株中目标基因的拷贝数分析 |
| 2.3.6 利用qRT-PCR分析转基因棉花的mRNA表达量分析 |
| 2.3.7 转GhXET基因棉花的成熟纤维品质测定 |
| 2.3.8 转GhXET基因棉花中目标基因的侧翼序列分析 |
| 2.3.9 转GhXET基因转化事件特异性PCR检测方法的建立 |
| 2.3.10 转GhXET基因棉花植株纯合体筛选方法的建立 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 纤维特异性启动子在棉花纤维发育相关基因研究中的应用 |
| 2.4.2 木葡聚糖内转糖苷酶XET在纤维发育过程中的功能分析 |
| 2.4.3 转GhXET基因棉花的分子特征分析 |
| 第三章 转GhKTN基因棉花植株的获得及特异性检测分析 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 GhKTN基因及编码蛋白的生物信息学分析 |
| 3.2.2 GhKTN基因植物表达载体的构建与农杆菌转化 |
| 3.2.3 棉花的遗传转化 |
| 3.2.4 转GhKTN基因棉花中目标基因的拷贝数分析 |
| 3.2.5 转GhKTN基因棉花中目标基因的mRNA表达量分析 |
| 3.2.6 转GhKTN基因棉花的成熟纤维品质测定 |
| 3.2.7 转GhKTN基因棉花的侧翼序列克隆与分析 |
| 3.2.8 转GhKTN基因转化事件特异性PCR检测方法的建立 |
| 3.2.9 转GhKTN基因棉花植株纯合体筛选方法的建立 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 GhKTN基因在陆地棉中的表达模式分析 |
| 3.3.2 GhKTN蛋白的生物信息学分析结果 |
| 3.3.3 转GhKTN基因棉花的PCR检测 |
| 3.3.4 转GhKTN基因棉花中目标基因的拷贝数分析 |
| 3.3.5 利用qRT-PCR分析转基因棉花的mRNA表达量分析 |
| 3.3.6 转GhKTN基因棉花的成熟纤维品质测定 |
| 3.3.7 转GhKTN基因棉花中目标基因的侧翼序列分析 |
| 3.3.8 转GhKTN基因转化事件特异性PCR检测方法的建立 |
| 3.3.9 转GhKTN基因棉花植株纯合体筛选方法的建立 |
| 3.4 讨论 |
| 结论与创新点 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表论文情况 |
| 致谢 |
（8）陆地棉WUSCHEL基因的克隆与功能验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 英文缩略表 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 植物体细胞胚胎发生的研究进展 |
| 1.1.1 植物体细胞胚胎发生 |
| 1.1.2 调控植物体细胞胚胎发生的关键基因 |
| 1.1.3 影响植物体细胞胚胎发生的植物激素 |
| 1.2 芽器官发生的研究进展 |
| 1.3 WUS的研究进展 |
| 1.3.1 WUS简介 |
| 1.3.2 WUS基因与体胚发生 |
| 1.3.3 WUSCHEL基因与茎端分生组织 |
| 1.4 本课题的研究目的和意义 |
| 第二章 GHWUS基因的克隆及其对棉花体胚发生的影响 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 实验菌株及载体 |
| 2.1.3 实验试剂和试剂盒 |
| 2.1.4 实验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 棉花的组织培养 |
| 2.2.2 总RNA的提取及反转录合成cDNA |
| 2.2.3 GhWUS在各个组织中的表达量检测 |
| 2.2.4 GhWUS基因的克隆 |
| 2.2.5 嵌合的GhWUS抑制子表达载体的构建 |
| 2.2.6 农杆菌介导法转化棉花 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 GhWUS的表达模式分析 |
| 2.3.2 嵌合的GhWUS抑制子表达载体的构建及农杆菌转化 |
| 2.3.3 嵌合的GhWUS抑制子抑制胚性愈伤组织的形成 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 诱导型表达GHWUS基因拟南芥的获得及表型分析 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 实验菌株及载体 |
| 3.1.3 实验试剂和试剂盒 |
| 3.1.4 实验仪器 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 植物诱导型表达载体的构建 |
| 3.2.2 农杆菌介导法转化拟南芥 |
| 3.2.3 转基因拟南芥阳性植株的筛选 |
| 3.2.4 GhWUS基因表达量检测 |
| 3.2.5 转基因拟南芥表型的统计 |
| 3.2.6 植物体胚发生及芽再生相关基因的表达量检测 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 诱导型表达载体的构建及农杆菌转化 |
| 3.3.2 转基因拟南芥的筛选结果 |
| 3.3.3 GhWUS基因表达量检测结果 |
| 3.3.4 转基因拟南芥的表型分析 |
| 3.3.5 相关基因的表达量分析 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 诱导表达GHWUS基因对转基因拟南芥离体根的影响 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.1.1 植物材料 |
| 4.1.2 实验试剂及耗材 |
| 4.1.3 实验仪器及设备 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 培养基的配置 |
| 4.2.2 拟南芥的组织培养 |
| 4.2.3 激素处理 |
| 4.2.4 相关基因的表达量检测 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 芽再生结果 |
| 4.3.2 激素处理结果 |
| 4.3.3 无外源激素的芽再生及其相关基因的表达量结果 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（9）棉花农杆菌介导的转基因体系建立（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语表 |
| 目录 |
| 研究的目的和意义 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 棉花组织培养的研究进展 |
| 1.2 影响棉花组织培养再生主要因素 |
| 1.2.1 基因型 |
| 1.2.2 外植体的选择 |
| 1.2.2.1 子叶节为外植体诱导丛生芽和以茎尖为受体的转化体系 |
| 1.2.2.2 农杆菌介导的转化花粉授粉后进而获得转化植株 |
| 1.2.3 激素 |
| 1.3 棉花遗传转化常用的方法 |
| 1.3.1 农杆菌介导法 |
| 1.3.2 花粉管通道法 |
| 1.3.3 基因枪法 |
| 1.3.4 其他方法 |
| 1.4 棉花转基因的研究进展 |
| 1.4.1 棉花抗虫基因工程研究进展 |
| 1.4.2 棉花纤维品质改良的研究进展 |
| 1.5 棉花纤维发育相关 SM 基因的简介 |
| 2 以新陆早 45 号下胚轴为外植体再生体系的建立 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 培养基 |
| 2.2.1 苗培养基（1/2MS） |
| 2.2.2 愈伤组织诱导培养基 |
| 2.2.3 胚性愈伤组织诱导培养基（YP） |
| 2.2.4 分化培养基（YF） |
| 2.2.5 生根培养基（F5） |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 外植体的制备 |
| 2.3.2 愈伤组织的诱导与继代 |
| 2.3.3 胚性愈伤组织的诱导 |
| 2.3.4 分化培养 |
| 2.3.5 生根培养 |
| 2.3.6 再生苗的嫁接 |
| 2.4 结果与分析 |
| 2.4.1 不同激素组织对愈伤组织的诱导 |
| 2.4.2 胚性愈伤组织的诱导与分化 |
| 2.4.3 生根培养及嫁接成活 |
| 2.5 讨论 |
| 3 农杆菌介导新陆早 33 号胚性愈伤组织的转化体系建立 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 实验试剂 |
| 3.2.1 SDS 碱裂解法提取质粒 DNA 所需试剂 |
| 3.2.2 棉花基因组 DNA 提取所需试剂 |
| 3.2.3 电泳缓冲液 |
| 3.2.4 细菌培养基 |
| 3.2.5 胚性愈伤转化培养基 |
| 3.2.6 抗生素 |
| 3.3 实验仪器 |
| 3.4 菌株 |
| 3.5 实验方法 |
| 3.5.1 质粒 DNA 的提取 |
| 3.5.2 农杆菌感受态的制备及转化 |
| 3.5.2.1 农杆菌感受态的制备 |
| 3.5.2.2 采用冻融法将含有目的基因的质粒转化至农杆菌 |
| 3.5.3 菌液的制备 |
| 3.5.4 农杆菌介导转化棉花胚性愈伤组织 |
| 3.5.5 转化后材料的分子鉴定 |
| 3.5.5.1 胚性愈伤组织和转基因植株的 DNA 提取（CTAB 法） |
| 3.5.5.2 胚性愈伤组织和转基因植株的 PCR 检测 |
| 3.5.6 阳性植株的移栽及抗性鉴定 |
| 3.6 结果 |
| 3.6.1 受体胚性愈伤组织的选择 |
| 3.6.2 抗性胚性愈伤组织的获得和植株再生 |
| 3.6.3 抗性胚性愈伤的分子检测 |
| 3.6.4 转基因植株的分子检测 |
| 3.6.5 嫁接 |
| 3.7 讨论 |
| 3.7.1 关于受体胚性愈伤组织的状态 |
| 3.7.2 关于农杆菌的侵染 |
| 3.7.3 转基因植株后代的鉴定 |
| 4 以成熟胚为受体转基因体系的建立 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.2 实验仪器 |
| 4.3 培养基 |
| 4.3.1 成熟胚转化培养基 |
| 4.3.2 细菌培养基 |
| 4.3.3 GUS 染液配制 |
| 4.3.4 载体和菌株 |
| 4.4 方法 |
| 4.4.1 转基因棉花叶片 DNA 提取步骤 |
| 4.4.2 GUS 组织化学检测的步骤 |
| 4.4.3 农杆菌介导棉花成熟胚的转化 |
| 4.4.4 不同转化条件的设计 |
| 4.4.4.1 液浓度梯度的设计 |
| 4.4.4.2 不同侵染时间的比较 |
| 4.4.4.3 表面活性剂的应用 |
| 4.4.4.4 棉花基因型的筛选 |
| 4.4.4.5 抗生素浓度的筛选 |
| 4.4.5 生根培养 |
| 4.5 结果与分析 |
| 4.5.1 不同菌液浓度的比较 |
| 4.5.2 不同侵染时间的比较 |
| 4.5.3 表面活性剂的影响 |
| 4.5.4 棉花基因型对转化效率的影响 |
| 4.5.5 抗生素浓度对转化效率的影响 |
| 4.5.6 生根培养 |
| 4.5.7 PCR 检测结果 |
| 4.5.8 kan 叶片喷施 |
| 4.6 讨论 |
| 4.6.1 关于农杆菌侵染条件 |
| 4.6.2 关于表面活性剂的作用 |
| 4.6.3 关于棉花基因型 |
| 4.6.4 关于抗生素 |
| 4.6.5 转基因材料后代分析 |
| 5 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 致谢 |
（10）棉花T-DNA激活标签突变体pag1分子机制的研究与应用（论文提纲范文）
| 中国农业科学院博士学位论文评阅人、答辩委员会签名表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩略表 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 植物突变体库的创制 |
| 1.1.1 功能缺失型突变体 |
| 1.1.2 功能获得型突变体 |
| 1.2 棉花突变体研究进展 |
| 1.2.1 自然突变体 |
| 1.2.2 理化诱变突变体 |
| 1.2.3 重组突变体 |
| 1.2.4 插入突变体 |
| 1.3 作物株型改良 |
| 1.3.1 作物株型 |
| 1.3.2 植物株高相关基因研究进展 |
| 1.4 油菜素内酯研究进展 |
| 1.4.1 油菜素内酯的合成与代谢 |
| 1.4.2 油菜素内酯的信号转导 |
| 1.5 棉花纤维发育研究进展 |
| 1.5.1 纤维发育与植物激素 |
| 1.5.2 纤维发育相关基因 |
| 1.5.3 调节纤维发育的模型 |
| 1.6 本研究的目的和意义 |
| 第二章 PAG1 突变体的鉴定与遗传分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 材料及其种植 |
| 2.1.2 菌株与质粒 |
| 2.1.3 试剂 |
| 2.1.4 棉花遗传转化 |
| 2.1.5 花粉活力测定 |
| 2.1.6 叶片透明和细胞观察 |
| 2.1.7 石蜡切片制作 |
| 2.1.8 纤维品质的测定 |
| 2.1.9 光形态建成 |
| 2.1.10 棉花液体培养与 BL 处理 |
| 2.1.11 BR 合成基因在突变体和野生型中表达分析 |
| 2.2 结果 |
| 2.2.1 棉花激活标签突变体文库的构建 |
| 2.2.2 pag1 突变体表型观察 |
| 2.2.3 花粉活力测定 |
| 2.2.4 纤维和细胞伸长 |
| 2.2.5 pag1 突变体细胞扩展受抑制 |
| 2.2.6 光形态建成 |
| 2.2.7 BL 处理恢复表型 |
| 2.2.8 BR 合成相关基因的表达分析 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 棉花体细胞胚胎再生是棉花遗传转化的关键 |
| 2.3.2 激活标签技术是获得棉花突变体的有效方法 |
| 第三章 PAG1 基因的克隆与功能分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 菌株与质粒 |
| 3.1.2 试剂 |
| 3.1.3 PCR 检测 |
| 3.1.4 遗传分析 |
| 3.1.5 卡那霉素处理 |
| 3.1.6 TAIL-PCR 扩增 |
| 3.1.7 目标性状与插入位点共分离 |
| 3.1.8 序列比对分析 |
| 3.1.9 目的基因克隆 |
| 3.1.10 目的基因表达载体构建 |
| 3.1.11 农杆菌转化 |
| 3.1.12 拟南芥的培养与遗传转化 |
| 3.1.13 目的基因表达分析 |
| 3.1.14 BL 诱导表达和组织特异性分析 |
| 3.1.15 启动子克隆与分析 |
| 3.1.16 启动子驱动 GUS 载体构建与遗传转化 |
| 3.1.17 GUS 染色 |
| 3.2 结果分析 |
| 3.2.1 遗传分析 |
| 3.2.2 卡那霉素抗性与 PCR 鉴定 |
| 3.2.3 T-DNA 插入位点的确定 |
| 3.2.4 插入位点下游基因的表达分析 |
| 3.2.5 目标基因的克隆与序列分析 |
| 3.2.6 目标基因的功能验证 |
| 3.2.7 PAG1 表达分析 |
| 3.2.8 PAG1 启动子的克隆与分析 |
| 3.2.9 PAG1 启动子的表达分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 T-DNA 标签技术是棉花中功能基因克隆的可行策略 |
| 3.3.2 pag1 是一个 BR 缺陷型突变体 |
| 3.3.3 PAG1 在调节组织的生长中发挥重要作用 |
| 第四章 PAG1 改良植物株型 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 材料种植同上 |
| 4.1.2 棉花嫁接 |
| 4.1.3 BL 局部处理 |
| 4.1.4 不同转化体的表达分析 |
| 4.1.5 LS1 绿色特异启动子载体构建 |
| 4.1.6 转基因水稻的获得 |
| 4.1.7 棉花转化同 2.1.4 |
| 4.2 结果分析 |
| 4.2.1 BL 在棉花中不能长距离运输 |
| 4.2.2 BL 局部处理可塑造棉花株型 |
| 4.2.3 利用组成型启动子筛选不同株高的转基因植株 |
| 4.2.4 绿色组织特异启动子转化拟南芥 |
| 4.2.5 绿色组织特异启动子转化棉花 |
| 4.2.6 PAG1 在单子叶植物中的功能验证 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 PAG1 在双子叶和单子叶植物中都具有 BR 失活的功能 |
| 4.3.2 BR 不能进行长距离运输为特异改良株型提供了可能 |
| 第五章 BR 调节棉花纤维伸长的机制 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 胚珠离体培养 |
| 5.1.2 RNA 提取与检测 |
| 5.1.3 转录组测序 |
| 5.1.4 测序分析 |
| 5.2 结果分析 |
| 5.2.1 BR 缺陷对纤维发育的影响 |
| 5.2.2 材料选取与样品检测 |
| 5.2.3 转录组测序与分析 |
| 5.2.4 差异基因分析 |
| 5.2.5 差异基因 GO 聚类分析 |
| 5.2.6 脂肪酸合成和乙烯信号转导途径相关基因 |
| 5.2.7 细胞壁和细胞骨架相关基因 |
| 5.2.8 其他相关基因 |
| 5.2.9 RNA-Seq 数据的 Real-time PCR 验证 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 纤维发育过程中内源 BR 受到严密调控 |
| 5.3.2 BR 可调节种子大小促进纤维产量 |
| 5.3.3 BR 调节纤维的机制 |
| 第六章 全文结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、Resistances Level of Indian Diploid and Tetraploid Cotton Cultivarsagainst Plant Selection Marker Kanamycin and Direct Shoot Organogenesis from Shoot Tip Culture（论文参考文献）
- [1]大豆卵细胞特异表达CRISPR/Cas9基因编辑体系的开发与应用[D]. 郑娜. 中国农业科学院, 2021
- [2]“成花素-抗成花素”调控棉花开花转变和株型发育的功能研究[D]. 刘慧. 石河子大学, 2020(01)
- [3]亚洲棉短绒的遗传研究和候选基因鉴定[D]. 王晓阳. 华中农业大学, 2020(01)
- [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]瑟伯氏棉耐冷基因源的挖掘与分析[D]. 蔡小彦. 华中农业大学, 2019(02)
- [6]棉花TALE超家族转录因子的鉴定分析及GhBLH7-D06的功能验证[D]. 马强. 华中农业大学, 2019(01)
- [7]棉纤维发育相关基因的挖掘及优质转基因棉花的培育[D]. 杨江涛. 内蒙古大学, 2019(09)
- [8]陆地棉WUSCHEL基因的克隆与功能验证[D]. 肖艳青. 中国农业科学院, 2018(12)
- [9]棉花农杆菌介导的转基因体系建立[D]. 王钰. 浙江农林大学, 2014(03)
- [10]棉花T-DNA激活标签突变体pag1分子机制的研究与应用[D]. 杨作仁. 中国农业科学院, 2014(10)