一、Cotton Functional Genomics: Lessons Learned from the Gossypium arboreum L. Fiber dbEST and Expression Profiling using cDNA Microarrays（论文文献综述）
李枝玲[1]（2020）在《海岛棉不育系H276A查尔酮合成酶基因及恢复系H268 PPR基因家族特征分析》文中指出棉花是重要的纤维作物,在特定杂交组合中表现出显着的杂种优势。细胞质雄性不育（cytoplasmic male sterility,CMS）是植物杂种优势利用的重要途径。但由于棉花CMS类型较少,其杂种优势利用受到极大限制。因此,开展棉花CMS分子机制研究对于棉花种质创新和杂种优势利用具有重要意义。查尔酮合成酶（chalcone synthase,CHS）是植物类黄酮生物合成过程中一种关键酶,与植物花粉发育和CMS有着密切的联系。PPR（Pentatricopeptide repeat）基因家族作为恢复基因的一种重要基因来源,在植物的生长发育和细胞器基因的表达调控等多种生物学过程中发挥着至关重要的作用。在胞质雄性不育系统中,CMS诱导基因能够表达产生疏水的CMS特异性多肽（CMS-specific pelypeptide）,Rf育性恢复基因（restorers of fertility）能够编码产生PPR蛋白,PPR蛋白能够调控相应的CMS诱导基因的表达水平,通过降低或抑制不育相关基因的转录,降低有毒蛋白的水平,从而能够使得CMS植株恢复育性,然而,对海岛棉（G.barbadense L）CHS基因家族和PPR基因基因家族系统、全面的分析,特别是与CMS关系的研究还有待完善。本研究利用海岛棉基因组信息,对海岛棉CHS和PPR基因家族特征进行了研究。对海岛棉不同组织器官及不育系H276A花粉败育不同阶段的CHS家族基因表达进行了分析,该研究结果将为花粉发育及花粉败育分子机制阐明提供重要理论基础。此外,还通过对海岛棉不育系H276A及其育性恢复材料H268进行PPR蛋白家族基因比较分析,获得序列差异PPR蛋白编码基因。为后续育性恢复基因的发掘提供理论基础。主要研究结果如下:（1）为了探索海岛棉查尔酮合成酶家族基因的特征,我们对海岛棉蛋白质数据库进行了搜索分析,共鉴定到20个Gb CHS基因,并根据Gb CHS蛋白序列的无根系统发育树将所有的Gb CHSs分为了五大类;基因结构分析表明,大部分Gb CHS基因由两个外显子和一个内含子组成;Blast分析发现Gb CHSs序列与Ms CHSs序列具有很高的相似性,说明CHS家族在物种间是保守的;共鉴定出20个基序,基序1、3、5和6属于Chal-sti-syntu-N结构域,基序2、4和7属于Chal-sti-syntu-C结构域;探讨了Gb CHS基因家族的扩增机制,共鉴定出25个重复事件（12个Gb CHS基因）,包括23个片段重复事件和2个串联重复事件,Gb CHS基因家族扩增主要发生于片段重复事件,进化缓慢。（2）利用q RT-PCR方法对20个Gb CHS基因进行组织特异性表达分析。结果表明,Gb CHS家族基因在棉花不同器官中表达模式呈现多样性。进一步分析不育系与保持系中基因表达,并结合功能分析,推测Gb CHS06、10、16和19的异常表达可能与海岛棉不育系花粉败育有关。（3）以海岛棉H276A c DNA为模板,克隆Gb CHS16的CDS全长序列,Gb CHS16扩增片段长度为1158bp,并构建了p BI121-Gb CHS16-EGFP过表达载体基因。（4）通过生物信息学手段鉴定海岛棉PPR蛋白编码基因,并对其进行亚细胞定位预测与基因功能分析,进一步采用高通量测序技术,对海岛棉H276A及H268进行PPR蛋白家族基因鉴定,将获得的PPR序列与目前已获得的具有育性恢复的氨基酸序列进行同源比对并构建系统进化树。鉴定获得了912个PPR蛋白编码基因,其中846个在H276A和H268之间存在序列差异,一共获得7226个SNP和301个In Del差异位点,其中作用于线粒体的有2143个SNP和134个In Del差异位点。与植物已鉴定的具有育性恢复功能的PPR氨基酸序列进行同源比对,结果表明:xp＿016708712（LOC107923023）,xp＿016710013（LOC107924193）与多个植物已鉴定的具有育性恢复功能的PPR氨基酸序列同源性达33%以上,且具有较近亲缘关系。
王春玲[2]（2017）在《转ZmABP9棉花抗逆功能分析和CRISPR/Cas9介导的棉花基因定点突变初探》文中认为棉花是世界范围内种植范围最广的经济作物之一,同时也是棉籽油和棉纤维的主要来源。但是干旱、高盐等非生物胁迫严重制约着棉花生长、发育和产量。ZmABP9是通过酵母单杂交的方法从玉米（Zea mays）幼胚中克隆筛选得到的一个编码bZIP转录因子的基因,其编码蛋白脱落酸应答元件连接蛋白 9（ABA responsive element binding protein 9,ABP9）能与玉米 catalase1（Cat1）基因的ABRE2元件相互作用。ZmABP9的表达显着提高了拟南芥对多个非生物胁迫的耐受性,但在棉花中的作用研究较少。另外,由于棉花基因组的复杂性,利用CRISPR/Cas9技术对棉花基因组的编辑有一定的困难。因此本课题通过农杆菌介导的遗传转化技术将ZmABP9基因转到棉花中进行抗逆功能分析,同时对通过CRISPR/Cas9系统介导的棉花基因定点突变进行了初步研究,这对培育具有耐旱耐盐的棉花新品系以及通过CRISPR/Cas9技术进行棉花功能基因组学的研究具有重要意义。在本实验中,首先通过农杆菌介导的遗传转化方法将ABP9基因成功导入陆地棉（Gossypium hirsutum L.）品种R15,并成功获得12个独立的转基因棉花株系。选取L24和L66两个株系进行一系列的胁迫处理实验。结果表明,过表达ABP9基因综合提高了转基因棉花的耐盐耐旱性,包括在温室中转基因株系都具有更好的生长表型和更强壮的根系;在培养箱中转基因株系种子的萌发率,幼苗长度也都明显高于R15,而气孔开度和叶片下表皮气孔密度却低于R15。生理生化指标检测发现,在高盐和渗透胁迫下,转基因棉花叶片中的叶绿素,脯氨酸以及可溶性糖含量都高于R15叶片中的含量,而丙二醛（MDA）含量低于R15叶片的含量。特别是在干旱控水时,转基因棉花的叶片相对含水量（RWC）及复水后的存活率都高于同处理的R15植株。在盐胁迫下,转基因株系中的几个抗逆相关基因的表达量不仅相较于R15明显上调,而且其抗氧化酶的活性及酶基因的表达也都高于R15,增强了活性氧（ROS）的清除能力,提高了抗氧化能力,缓解了对细胞的伤害,组织染色也证明了这一点。另外,ABP9过表达增强了转基因株系在种子萌发,幼苗生长,气孔开度以及保卫细胞密度等生理过程中对外源ABA的敏感性。以棉花愈伤组织和生长一周的棉花子叶为材料,建立了稳定的,高效的棉花原生质体的制备及40%PEG4000介导的目标基因转化和瞬时表达体系。以棉花番茄红素脱氢酶（Phytoene desaturase,PDS）基因为靶标基因,选择合适的靶标位点,通过棉花原生质体的瞬时表达及农杆菌介导的遗传转化实现了利用CRISPR/Cas9系统对PDS基因的定点突变。综上所述,ABP9可能通过参与ABA-依赖的信号转导途径和ROS的代谢调节从而赋予了棉花耐盐耐旱等多种非生物胁迫耐性;通过CRISPR/Cas9技术实现了对棉花基因的定点编辑并获得突变体表型。这些结果为抗逆棉花新品种的培育以及棉花功能基因组学的研究提供了优良的资源和强有力的工具。
彭振[3]（2016）在《棉花苗期耐盐和耐热的生理机制及其基因转录调控分析》文中进行了进一步梳理土壤盐渍化是一个由人类活动导致的并严重限制了农业生产的全球性环境问题。在我国,盐碱荒地资源开发利用较少。随着耕地面积减少,棉花种植逐渐向盐碱地集中,因此这些盐碱地蕴藏着巨大的开发潜力。棉花是比较耐盐碱的作物之一,但是目前盐碱地高浓度的盐分仍然是制约棉花产量的主要因子。如何进一步提高棉花耐盐碱能力是目前棉花育种的重要目标。另一方面,随着全球温室效应加剧,极端气候经常出现,极端高温天气已经给很多国家和地区的农业造成了实质性的影响,无论是短暂的还是持续的高温都会对棉花造成形态、生理和生化上的负面影响,从而导致营养生长和生殖生长的异常甚至不育。因此,针对土壤盐渍化和高温等非生物胁迫的形势不断加剧,筛选具有优异抗逆性棉花种质,加强对棉花抗逆境胁迫下生理响应机制的认识,鉴定抗逆境相关基因是目前亟待解决的农业科学问题。本研究就是基于以上三个方面来进行设计探讨的:一、陆地棉种质苗期耐盐性的高效鉴定方法为摸索一套陆地棉苗期耐盐性的高效鉴定方法,利用2个极端耐盐和2个极端盐敏感的陆地棉品种,分别设置对照和4%（40 g/L）浓度NaCl溶液处理三叶期幼苗,处理72 h后调查盐害指数,测定地上部分鲜重、根鲜重、叶片相对含水量、叶绿素荧光参数、相对电导率、丙二醛含量、抗氧化酶类活性等13个与耐盐性相关的重要指标。先后利用灰色关联聚类、主成分分析和逐步回归的方法综合评价了陆地棉苗期耐盐性,发现最大光化学效率（Fv/Fm）可以作为鉴定陆地棉苗期耐盐性的关键指标,构建耐盐指数（y）方程y=1.943x-0.882,（x=最大光化学效率）,同时结合其他2个耐盐和2个盐敏感品种的y值对耐盐等级进行划分,建立了陆地棉苗期耐盐性高效鉴定方法。进一步利用23个已知田间耐盐性的品种对该方法进行验证,发现该方法与田间鉴定结果完全一致。因此选用最大光化学效率（Fv/Fm）作为指标,并通过构建方程和划分耐盐等级鉴定陆地棉苗期耐盐性的方法高效准确,为未来大规模陆地棉品种资源耐盐性鉴定提供技术标准和研究基础。二、盐胁迫下陆地棉苗期体内离子区隔化分布研究盐胁迫下植物体内不同组织和细胞的离子区隔化能力是调控植物耐盐性的一个关键机制。本研究从不同组织,细胞和分子水平上研究了两种耐盐性差异明显的陆地棉品种（早熟长绒7号和南丹巴地大花）在盐胁迫后的离子区隔化特征。我们首先发现了陆地棉腺毛具有分泌盐离子的功能,另外,相比盐敏感品种,耐盐品种叶片上的腺毛能够分泌更多盐离子（Na+、K+）,这表明可能从体内排出多余的盐离子可能是陆地棉短期盐冲击响应的一个新的机制。此外,离子区隔化分布结果表明,耐盐品种的重要的组织和细胞中的离子含量显着低于盐敏感品种,暗示耐盐品种具有更强的离子区隔化能力。通过比较质膜H+-ATP酶活性和离子运输相关的基因的表达模式发现,在H+-ATP酶活性和Na+/H+逆向转运蛋白在叶片内离子的区隔化过程起重要作用,这可能会进一步确定棉花耐盐性强弱的关键指标。本研究首次发现叶片腺毛的泌盐功能和耐感盐陆地棉种质中Na+区域化特征为棉花耐盐机制提供了新认识。三、不同陆地棉品种苗期叶片盐胁迫诱导的差异基因表达与转录调控分析为进一步明确陆地棉耐盐相关基因,本文选用耐盐性不同的两个陆地棉品种于苗期200 mmol/L NaCl处理,以不加NaCl处理为对照。依据盐胁迫下两个品种表型变化和生理指标结果选取了两个不同阶段即渗透胁迫（4 h）和离子胁迫（24 h）作为最佳时间点的样品及对照用于后续测序。通过RNA-seq和small RNA-seq方法来筛选两品种苗期叶片在盐胁迫4 h和24 h后诱导的差异表达的基因与miRNAs。结果表明:6个文库转录组测序获得143,080个Unigene。其中鉴定到3,172个编码转录因子的 Unigenes。使用 STEM（Short time-servies expression miner）软件分析所有差异共表达Unigenes,获得6组显着差异的表达模式。其中在两品种共鉴定到819个差异表达的转录因子Unigenes,129个仅在耐盐品种中特异表达的转录因子Unigenes。本研究重点分析了编码膜受体,转运蛋白,钙依赖性蛋白激酶,丝裂原活化蛋白激酶的生物合成和激素（脱落酸和乙烯）信号通路相关差异表达基因。6个小RNA文库测序共鉴定到108个在不同时间点差异表达的已知miRNAs。同时利用转录组拼接数据库为参考分别对每个时间点差异表达的miRNAs进行靶基因预测,重点分析盐胁迫响应的一些关键的miRNA调控靶基因功能。另外分别用茎环RT-PCR和qRT-PCR验证9个miRNAs及其靶基因,发现有5个miRNAs与它们对应的靶基因的表达呈显着负相关。基于以上实验结果,我们构建的盐胁迫耐盐基因响应的途径,并获得了盐胁迫应答的潜在miRNA调控网络。本研究首次综合分析陆地棉短期盐胁迫后差异基因表达与转录调控响应,揭示了棉花幼苗盐处理前后转录和转录后水平的复杂调控网络。这些结果将有助于利用转基因手段提高棉花的耐盐性。四、比较转录组学鉴定和筛选陆地棉苗期耐热相关基因本研究中,我们对四个已知的耐热性陆地棉品种在幼苗阶段进行常温和高温胁迫后11项生理生化指标和表型分析,综合评价四个品种苗期耐热性,结果与以前的田间耐热性结果相一致。由此证明了棉花品种耐热性筛选可以通过室内苗期耐热性鉴定来实现。利用转录组测序手段对两个耐热性差异的棉花品种高温处理4h和8h幼苗进行表达谱分析。通过比较鉴定出4,698个耐热相关的差异表达基因。这些基因的筛选主要基于两个条件:耐热性强的品种差异表达倍数高于热敏感品种或者只在耐热性强的品种中高调差异表达。通过基因本体论（GO）富集和BLAST注释结果分析发现,这些基因主要编码蛋白激酶,转录因子和热休克蛋白;被认为在耐热陆地棉中发挥关键作用。其中4个AP2/EREBP转录因子家族基因（与AtERF20、AtERF026、AtERF053、AtERF113同源）和2个热激转录因子基因（与AtHHsfA3、AtHsfC1同源）被认为对棉花耐热性起关键调节作用。本研究所筛选的基因可为改善棉花品种耐热性提供有用的候选基因参考。
郭金艳[4]（2016）在《耐盐性不同的棉花根系转录组比较分析及耐盐基因挖掘》文中研究表明棉花是世界上重要的经济作物,其纤维涉及了农业和纺织工业两大产业。棉花是中等耐盐的作物,棉花响应盐胁迫是多基因参与的复杂生物学过程。陆地棉被视为盐碱地开发利用的“先锋作物”以及植物耐盐机理研究的模式植物。高盐胁迫是制约棉花光合作用、呼吸作用、花铃成果、纤维产量、品质和根吸收离子的主要因素之一。目前亟待研究棉花应答盐胁迫分子机制,发掘重要基因源,满足棉花耐盐遗传改良的需求。本研究利用Affymetrix公司生产的Cotton Genome Array绘制了盐胁迫（NaC1）处理3 h、12h和48 h后耐盐品种“中07”和盐敏感品种“中G5”的根系表达谱（共36张芯片数据）,并对其进行了系统分析。通过分析正常生长条件下的18张芯片数据,发现品种间差异表达转录本总数为2915个,中07根系中上调表达的转录本有1969个,多参与氨基酸的代谢、蔗糖代谢、氧化还原等生物学过程。中G5根系中的上调表达基因有961个,多与蔗糖合成有关。盐胁迫处理不同时期的芯片数据比较分析检测到中07特异上调和下调的转录本分别有395个和498个,而中G5特异上调和下调的转录本分别有513个和496个。同时采用实时荧光定量PCR验证了相关基因的表达。GO富集分析结果表明,两个品种在盐胁迫应答的不同时期存在明显差异。在盐胁迫应答早期（盐处理3 h）,中G5根系对盐胁迫更为敏感,它迅速感知盐胁迫并对其做出响应,抗氧化基因明显下调,而相关转录本在中07根系中没有明显变化。随着盐处理时间的延长,中07根系中抗氧化相关基因被诱导表达,提高了细胞活性氧清除能力。在盐胁迫处理后期（48 h）,中G5根系的初级代谢被抑制,而在中07根系中类黄酮和葡聚糖的代谢过程被明显抑制。以上分析表明,两个品种根系盐胁迫应答的动态表达谱之间存在明显差异,其对盐胁迫独特的应答反应可能与其耐盐性密切相关。通过表达谱分析发现,植物激素、转录因子等均参与了棉花对盐胁迫的应答,此外脂类代谢、次生代谢和各类抗氧化酶相关基因也可能在盐胁迫适应性中发挥重要作用。接着,我们对棉花根系响应盐胁迫和氧化胁迫的关系进行了进一步对比研究。对陆地棉盐胁迫和氧化胁迫下的表达谱数据进行了比较分析发现,盐胁迫和甲基紫精（Methyl Viologen, MV）引起的氧化胁迫之间存在一定的协同性,受盐胁迫和氧化胁迫共同影响的差异表达的转录本可能参与植物激素的合成、氧化还原、转录调控、物质运输和脂类代谢等过程。我们还利用自行产生和公共平台上的315个基因芯片数据构建了棉花的基因共表达网络,该网络共包含20480个探针组。网络的可视化基于Cytoscape （http://cytoscapeweb.cytoscape.org/）实现,这一网络已整合到GraP数据库中并已对外发布。我们利用这一共表达网络对棉花耐盐候选基因进行功能预测和注释。综合考虑两个棉花品种间的差异以及盐胁迫处理后转录本的表达变化,我们选取一批耐盐候选基因后续分析和实验验证。本研究通过对盐胁迫条件下两个耐盐性不同的陆地棉品种（中G5和中07）的根系转录组数据的系统分析,剖析了棉花对盐胁迫的应答过程和耐受性的可能的分子调控机制,同时发现棉花根系响应盐胁迫和氧化胁迫存在一定的协同性,再结合棉花共表达网络的构建,发现并筛选了一批与耐盐相关的新功能基因。本研究将为棉花根系盐胁迫应答机制的研究提供重要参考,并促进高等植物相关机理的研究。
蔡云巧[5]（2016）在《AtSUS3基因的克隆及对棉花的遗传转化研究》文中研究说明棉花,锦葵科棉属植物,是世界上主要的经济作物之一。棉纤维由胚珠部分表皮细胞发育形成,涉及许多基因的表达调控。UDPG（uridine 5’-diphosphoglucose）是纤维素合成的底物,蔗糖合成酶（Sucrose Synthase, SuSy）可作用于表皮细胞产生UDPG,同时降低细胞中UDP （uridine diphosphate）的含量,提高细胞膨压,促进细胞伸长及纤维素合成。棉花无绒毛突变体和野生型0 DPA （day post anthesis）的胚珠比较,表皮细胞突起锐减,同时未检测到SuSy的转录及酶活性。棉花中蔗糖合成酶3（SUS3）基因的低表达,会导致0 DPA胚珠表面突起减少,3 DPA的棉纤维变短。本实验室前期工作发现干涉拟南芥AtSUS3基因的表达,引起其它SUS成员代偿性增加,进而促进转基因拟南芥抽苔、果实成熟,其角果产率也均高于野生型植株。在此基础上,本研究克隆了AtSUS3基因,并将此基因连接植物表达载体pBI121,转化农杆菌LBA4404,利用两种方法对棉花进行遗传转化,以期获得转AtSUS3棉。已取得的结果如下：1.克隆AtSUS3基因。从拟南芥中克隆AtSUS3,该基因cDNA全长2430 bp,编码809个氨基酸,AtSUS3的分子量为92.00 kDa,理论等电点为5.85,疏水性平均值为-0.276,含量最丰富的氨基酸为Leu,Glu,Val,Gly。蛋白结构预测分析表明AtSUS3蛋白属于糖基转移酶家族,含有2个功能域,即N端的蔗糖合成结构域和C端的糖基转移结构域。在AtSUS3的二级结构中,α-螺旋占34.49%,随机卷曲占48.95%,延伸链占16.56%。其中,a-螺旋和随机卷曲是AtSUS3最主要的结构元件。2.构建表达载体。将AtSUS3基因连入表达载体pBI121,命名为:pBI121-AtSUS3,并转入农杆菌LBA4404中。利用农杆菌介导棉花下胚轴转化法对棉花进行转化。选取饱满、脱绒的棉种无菌培养,将生长7天后的棉花子叶下胚轴切段,通过农杆菌侵染3分钟,漂洗后共培养48小时,在抗性培养基上诱导形成愈伤组织,再进一步诱导形成胚性愈伤组织,通过胚胎发生等过程获得再生植株。3.分析嫁接方法。分别对劈接法,合接法,贴接法等方法进行分析,结果表明：嫁接土培苗时合接法成活率最高,劈接法嫁接后棉苗生长最好。无菌苗嫁接中,劈接法成活率最高,棉苗生长良好。4.获得转AtSUS3棉花。转AtSUS3基因的再生植株通过劈接法嫁接获得19株转AtSUS3棉花。通过ELISA方法研究了转基因棉花中蔗糖合成酶（SuSy）,蔗糖转化酶（INV）,蔗糖磷酸合成酶（SPS）的含量及酶活性,结果表明：转基因棉花普遍高于野生型棉花,但各阳性株系间存在差异。5.探索棉花活体胚转化外源基因的方法。用含外源基因GFP的农杆菌侵染去掉半个子叶的棉花种子胚,农杆菌OD600为0.4-0.6,侵染3小时,共培养48小时,用含100 mg/L卡那霉素的MS基础培养基筛选,生长30天后的棉苗在卡那霉素敏感性实验具有抗性,在DNA水平,转录水平上均可检测到GFP,棉花叶片也可检测到绿色荧光,但40天后外源基因表达减弱,60天后丢失,表明该转基因植物为嵌合体。
蔡娟[6]（2016）在《陆地棉BTB蛋白的生物信息学分析、克隆和功能初步研究》文中进行了进一步梳理棉花（Gossypium L.）是全球重要的经济作物,是天然纺织工业的主要原料。随着纺织技术的发展以及人们生活水平的提高,纺织工业对棉纤维品质的要求愈来愈高,尤其是需要纤维比强度更高的棉纤维。棉纤维品质改良现已成为棉花生物学研究领域的一个重要热点问题。棉纤维发育过程可分为四个阶段:起始分化期、伸长期、次生壁加厚期和脱水成熟期,其中次生壁加厚期与棉纤维的比强度形成关系密切。成熟棉纤维主要结构是细胞壁,在植物中细胞骨架引导细胞壁的合成。BTB蛋白家族是类Kuppel锌指蛋白家族之一,能够通过引导细胞骨架的形成和发展而影响细胞壁的合成,进而影响整个棉纤维品质的形成。本研究在对陆地棉基因组中BTB蛋白家族进行鉴定和系统分析的基础上,以陆地棉纤维高断裂比强度品系69307和低断裂比强度品系69362为试验材料,克隆了GhBTB1基因,并对该基因的功能进行了初步验证,初步揭示GhBTB1基因在陆地棉纤维发育过程中的功能。其研究结果如下:1陆地棉BTB蛋白进化关系的系统分析。本研究通过生物信息学比对从陆地棉（G.hirsutum L.）蛋白库中鉴定出了10个BTBs基因,按聚类分析分为3个亚家族;并系统分析了家族成员的基因结构、蛋白保守结构域、基本理化性质和二级结构,结果表明BTB蛋白家族在进化上具有高度保守性,为进一步研究棉花BTB蛋白的功能奠定基础。2 GhBTB1的克隆。利用同源克隆方法克隆了GhBTB1的全长cDNA,对其基本理化性质发现该蛋白的相对分子质量为49.488kD,理论等点电为5.73,属于疏水蛋白,结构比较稳定;二级结构分析发现该蛋白主要由α-螺旋、延伸链和无规则卷曲等组成;信号肽预测分析发现该蛋白没有信号肽,也没有跨膜结构,推测该蛋白可能属于非分泌蛋白。基因进化树分析发现,该蛋白与可可蛋白属于同一分支,与雷蒙德氏棉亲缘关系比较近,并且该蛋白与拟南芥、水稻的相似性为77.42%,说明GhBTB1蛋白结构具有高度保守性。3 GhBTB1表达模式分析。实时荧光定量RT-PCR分析显示,在材料69307中20DPA表达量达到峰值,在材料69362中30DPA表达量达到峰值,结果表明GhBTB1在棉纤维细胞发育过程的次生壁加厚期具有优势表达特性。4 GhBTB1功能初探。将该基因与PBI121载体连接,置于35S强启动子下游构建了真核过表达载体,成功转化野生型拟南芥;通过抗生素卡那霉素抗性筛选和PCR扩增,获得了转基因型拟南芥;并观察了T2代转基因拟南芥植株的表型变化。结果表明转基因拟南芥植株比野生型植株花器官发育迟缓,表现为晚花型,为后续深入研究奠定了基础。
姚冬霞[7]（2015）在《棉花应答盐胁迫和干旱胁迫的基因芯片表达谱和小RNA测序数据分析》文中进行了进一步梳理棉花是一种重要的经济作物,其中棉纤维是主要的纺织原料,棉籽也是一种重要的油料来源。由于棉花的生长发育和产量受到水分胁迫的严重影响,因此阐明棉花应答水分胁迫机制对于培育抗逆性强的棉花新品种有重要意义。本文采用基因芯片和小RNA测序对陆地棉和亚洲棉水分胁迫下不同器官的转录组和小RNA进行研究,以期推动棉花应答水分胁迫机制的研究,同时为棉花抗逆品种的改良提供候选基因。陆地棉是棉花四大栽培种之一,种植面积达90%以上。本文采用Affymetrix公司生产的Cotton Genome Array对陆地棉TM-1进行表达谱分析,实验材料选取苗期100mM NaCl处理3h后的根系。通过芯片数据分析,共检测到1503个上调探针组和1490个下调探针组。同时采用实时荧光定量PCR验证了42个相关基因。为了研究其中包含的生物学过程,对这些变化的基因进行了GO富集分析、MapMan分析以及比较基因组学分析。GO分析结果表明,一些重要的生物学过程明显富集,如响应水分胁迫的生物学过程、激素代谢途径、信号转导途径等。此外,一些参与非生物胁迫和生物胁迫的重要基因家族如WRKY、ERF、JAZ家族表达都发生变化,其中挑选了JAZ家族的一个基因进行克隆,并转化到拟南芥中,进一步研究其功能及相应的分子机制。亚洲棉是二倍体棉,虽然栽培面积很少,但是能够在干旱和炎热的环境下生长,有很强的抗胁迫能力,且遗传稳定性高,是很好的育种资源。miRNA是真核基因组中普遍存在的调控因子,可在转录水平和转录后水平调节靶基因表达。本论文采用第二代测序技术Solexa对亚洲棉干旱胁迫、盐胁迫下根、茎、叶三种器官中的小RNA进行测序,并结合RNA-seq的结果,对1niRNA及其靶基因的调控模式进行解析。通过对1niRNA的差异表达分析,共得到539个差异1niRNA,其中在PEG处理下共有394个miRNA差异表达,而NaCl处理下则有451个]miRNA差异表达。对这些差异miRNA进行靶基因预测,共得到3419个靶基因,其中3270个基因有NR数据库注释结果,这些靶基因包括多种转录因子,如NAC家族基因、MYB家族基因、GRAS基因家族、bZIP家族基因、HD-ZIPⅢ转录因子和类PPR超级家族等。通过对miRNA与靶基因表达水平的相关性分析发现,水分胁迫下有一部分miRNA负调控其靶基因。对靶基因做GO注释发现,激素应答和防御应答是其中最显着的两个词条。另外还用Mireap预测出618个新的miRNA,并对其前体的二级结构和靶基因进行预测。本论文通过对棉花基因芯片表达谱和小RNA测序数据分析,发现了一系列可能与干旱和盐胁迫应答相关的功能基因和调控]miRNA,很大程度上丰富了棉花应答水分胁迫的知识,为阐明其调控机制提供参考。
杨守平[8]（2014）在《棉花隐性光子基因的定位及转录组表达差异分析》文中研究指明棉花是主要的经济作物,棉纤维是最重要的天然纺织原料,在世界及我国国民经济中占有重要地位。棉纤维是指棉种上的表皮毛,包括长绒（lint）和短绒（fuzz）,都是由棉花胚珠外珠被表皮层单细胞分化发育而成。在轧花时从种子上轧下来的是长绒,留在种子上的是一层短绒。其中光子突变体不仅是棉花育种的重要资源,还是研究纤维起始和发育的重要材料。本文用隐性光子突变体与正常品种杂交配制组合,对光子性状进行遗传分析,并利用SSR引物将隐性光子基因n2定位在A12染色体上。并从两个二倍体亚洲棉种（江陵中棉浙江萧山绿树）重组自交系群体（RIL）中,选取RIL中四个材料胚珠的不同发育时期即+1DPA,+3DPA和+5DPA的胚珠和纤维的混合体,利用第二代高通量测序仪Illumina HiSeq2000对其进行转录组测序。一、棉花光子性状的遗传分析用光子突变体n2和海岛棉品种配制杂交组合,得到F1和F2分离群体,对亲本、F1、F2分离群体进行表型调查,并对调查数据进行适合性测验,结果表明,隐性光子突变体n2在短绒性状上均存在一对基因的差异,符合单基因遗传模型。二、隐性光子基因n2的分子定位利用含有95个单株的种间（n2NSM XH25） F2群体定位隐性光子基因n2。参照本实验室对光子基因的染色体定位结果,用本实验室图谱上A12和D12染色体上的SSR标记以及根据雷蒙德氏棉基因组设计的SSR引物对n2NSM和XH25进行多态性分析。选择在两亲本间表现出多态的引物,对（n2NSM XH25） F2群体的95个单株进行基因型检测。结果发现根据雷蒙德氏棉基因组序列设计的SSR引物H2,H3,H4,H5和H6与n22紧密连锁。用本实验室高密度的遗传图谱作为参照（Guo, et al.,2007）,把n2定位在第12号染色体即A12上,并且隐性光子基因n2定位于H4和H5之间,n2与H4和H5遗传距离分别为1.53cM和1.24cM,锚定到雷蒙德氏棉基因组上的物理距离为82Kbp,该区段包含7个基因。三、转录组测序与表达差异分析两个二倍体亚洲棉种（江陵中棉浙江萧山绿树）重组自交系（RIL）中的四个材料,即474,477,480和483进行转录组测序。通过对测序原始数据进行预处理后,由于棉花二倍体A基因组刚测序完成,数据还未公布,所以本实验转录组测序数据的分析采用无参考基因组进行分析。为了对染色体组进行全面分析,同时又要进行差异比较的双重目的,我们利用denovo从头拼接的方法,利用Trinity拼接A染色体组共得到154581条转录本序列。为了去除转录组拼接产生的冗余及简化分析的目的,利用Perl语言对拼得的转录本进行精简提炼,最终得到了由79977条转录本序列构成的转录组unigene集,拼接的得到的unigene数据N50长度达到2233bp。本实验转录组分析得到的大量差异基因中。在这些差异基因里,结果显示：第一组基因富集到的基因很少,只有与脂质代谢相关的基因；第二组基因富集到光合作用、激素代谢、非生物胁迫、蛋白合成相关基因；第三组基因富集到RNA代谢、蛋白合成、信号受体、钙调蛋白相关基因;第四组基因富集到细胞壁合成及其它细胞壁蛋白、脂质代谢、次级代谢、激素代谢、核酸代谢、染色体构建、信号受体、细胞骨架、发育储存蛋白相关基因;第五组基因富集到的则是一些反向调控的基因。根据第三章对隐性光子基因n2的定位结果,再结合转录组测序的相关分析,在该定位区段附近找到三个有差异表达的基因,其中Gene1涉及到的基因主要是起推动作用的超级家族蛋白亚基2；Gene2主要是NAC家族的基因;Gene3主要是核糖核酸酶3。
李宏琪[9]（2014）在《棉花纤维发育蛋白组学研究和127份海岛棉遗传多样性分析》文中进行了进一步梳理棉花是我国重要的经济作物，在国民经济发展中具有举足轻重的地位。其产量与品质的矛盾限制了陆地棉和海岛棉的长足发展，因此传统的育种方法很难解决相应的矛盾。分子操作技术的日新月异为解决该矛盾提供了技术支撑，使得研究棉纤维的分子机制越来越深入。而且相关研究表明：我国海岛棉（Gossypium barbadense L.）种质的遗传基础比较单一，但是全世界具有丰富的海岛棉资源，这些资源的环境适应性较强、遗传基础丰富，含有优异的农艺性状。因此，为了寻找棉纤维发育的相关基因、拓宽海岛棉遗传种质基础和保存种质资源，本研究对海岛棉（新海21）和陆地棉（新陆早36）纤维发育特性的蛋白质变化，以及127份来自世界各地的海岛棉遗传多样性进行系统研究。主要结果如下：（1）利用iTRAQ方法对海岛棉和陆地棉不同发育阶段的纤维组织肽段进行蛋白鉴定，在海岛棉和陆地棉不同发育阶段的纤维组织中共获得二级谱图59263个，匹配到的谱图数量7474个，特有肽段的谱图数量为5571个，鉴定到肽段数量为3125个，特有肽段序列数量2506个，蛋白质数量1574个。鉴定到的所有蛋白质相对分子量集中在30-70kDa之间，鉴定的肽链长度范围为5-33个氨基酸长度。（2）在供试海岛棉材料中，共检测到差异蛋白237个，其中上调表达蛋白126个，下调表达蛋白111个。在陆地棉中，开花后15天的纤维和开花后25天的纤维差异蛋白数最多共180个。海岛棉和陆地棉之间，开花后5天的纤维差异蛋白数最多共235个。通过对蛋白质的GO、COG注释以及表达谱和差异蛋白的overlap关系研究表明，60%以上的差异蛋白在表达谱水平上也有差异。海岛棉不同时期之间表达谱上有关联的差异蛋白的功能聚类表明，海岛棉在胚珠发育的过程中蛋白质代谢旺盛。通过对陆地棉不同时期之间在表达谱上有关联的差异蛋白进行功能聚类表明，开花10-15天这一时期陆地棉开始进入次生壁合成阶段，开花25天在蛋白转运、高尔基体、淀粉和蔗糖代谢相关通路有富集。（3）利用127份材料在不同环境下株高、果枝数、始节位、铃数、铃室数和衣分6个产量性状和绒长、整齐度、马克隆值、生长率和强度5个品质相关性状的考察结果进行表型遗传多样性分析表明，无论是国内材料还是国外材料6个产量性状和5个品质性状都显示出丰富的变异，国内材料在绒长性状上的变幅略低于国外，国内材料的生长率显着低于国外材料（P<0.05）。（4）利用检测自然群体聚类数的方法和基于Nei’s遗传距离构建N-J聚类图，将本研究中的选择导入系群体划分为三个亚群，其中类群1主要是由前苏联材料组成；类群2主要是由国内材料组成，两种类群中均有部分材料的共祖率较低。国内材料和国外材料具有相对独立的遗传结构，在未来的棉花育种过程中，育种家可充分利用不同类群间的遗传差异，从而增强杂种优势。（5）利用48对SSR引物对127份材料进行品种间SSR标记的遗传分析，共检测到166个等位基因，每个位点的等位基因数为1-10，平均等位变异数为3.5。不同地区的育成品种中吐鲁番地区农科所育成的品种包含的等位变异数最多。127份材料的平均遗传多样性指数为0.4144。吐鲁番地区农科所育成品种的遗传多样性显着高于其余三个地区的育成品种。（6）通过对11个与产量和品质相关的性状进行关联分析，共检测到22次关联达到显着水平（P<0.05），涉及10个位点和8个性状。每个性状检测到的关联位点数1-4个。在关联位点中，与铃室数显着关联的BNL252和SHIN0419呈现出较高的贡献率，大于20%；除此之外，与果枝数显着关联的BNL252、与铃数显着关联的DC30007、与始节位显着关联的DC30007、与棉纤维强度显着关联的BNL252、以及与棉纤维整齐度显着关联的SHIN0419的贡献率均大于10%。BNL252、SHIN0419和DC30007这三个位点不仅同时与多个性状显着关联，而且具有较高的贡献率。
林敏[10]（2014）在《棉花叶片衰老表达谱分析及相关基因功能研究》文中认为棉花是我国重要的经济作物，棉花叶片的早衰严重影响产量和品质。因此，揭示棉花叶片衰老的机制对提高棉花产量和改善纤维品质具有重要的现实和理论意义。本研究以陆地棉中棉所36盛花期的叶片为材料，采用基因组饱和杂交的原理构建了叶片发育全生育期全长均一化cDNA文库。随机选取11,623个克隆进行了测序，获得9,874条高质量的EST序列，经过拼接和组装后得到5,191条Unigene。将这些序列与公共数据库DFCI中已有的棉花EST序列和Unique sequence进行比较分析，结果有2,400条ESTs和991条Unigene是未见报道的。对5,191条Unigene进行功能注释，结果表明这些序列绝大部分与双子叶植物蓖麻（25.0%）、葡萄（23.1%）和杨树（22.2%）中的序列比对上，而与棉花序列注释上的仅有11.2%。该文库为点制芯片和表达谱分析提供了良好的序列基础。进一步利用新一代测序技术对中棉所36成熟叶片和衰老叶片进行了转录组测序，通过序列拼接及聚类处理得到82,867条Unigene，为构建棉花叶片发育和衰老表达谱提供了参考基因序列。随后，根据叶片的表型特征及生化指标（叶绿素和丙二醛含量）的测定，分别构建了六个数字表达谱文库，包括幼嫩期叶片到衰老期叶片。将测序所得的clean tag，采取分级匹配的方式与参考数据库进行匹配，对其中唯一比对到一个基因的Tag（Unambiguous Tags）进行基因注释和分析，结果表明有53%左右的Unambiguous Tags，一共匹配到49,890个基因。我们分别利用转录组测序和荧光定量PCR两种方法验证数字表达谱基因表达量分析的结果，发现这两种方法得到的结果与数字表达谱结果的相关性都比较好，即数字表达谱的结果是可靠的，能用于陆地棉叶片衰老相关基因的表达分析。本实验将构建的数字表达谱进行了分析，鉴定到了4,398个差异表达基因。通过基因表达模式聚类分析，分别得到2,064个上调表达的基因和2,325个下调表达的基因，将差异表达基因进行了pathway显着性富集分析，结果显示一些保护性的途径在上调表达基因中显着富集，而光合作用、卟啉和叶绿素代谢及碳固定等途径在下调基因中显着富集。利用生物信息学方法全面鉴定和分析了差异表达基因中可能参与衰老调控过程的转录因子和激素相关基因及他们的表达模式，本研究鉴定了649个转录因子，其中，MADS，WRKY，C3H，AP2-EREBP家族的基因显着上调表达，鉴定了1,419个参与激素pathway相关的基因，结果表明脱落酸、乙烯、水杨酸、茉莉酸及油菜素内酯可能正调控叶片衰老过程，而细胞分裂素、生长素及赤霉素可能在叶片衰老过程中起到负调控作用。这些相关的基因为研究棉花叶片衰老提供了丰富的候选基因资源和理论依据。同时，本研究从鉴定到的大量叶片衰老相关的候选基因中，用荧光定量PCR实验初步分析了一些参与不同功能的基因的表达模式，并通过克隆和分析GhYLS5/8/9基因，发现它们均在衰老叶片中优势表达，特别是GhYLS9基因，这些基因可以作为研究棉花叶片衰老潜在的分子标记基因。
二、Cotton Functional Genomics: Lessons Learned from the Gossypium arboreum L. Fiber dbEST and Expression Profiling using cDNA Microarrays（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、Cotton Functional Genomics: Lessons Learned from the Gossypium arboreum L. Fiber dbEST and Expression Profiling using cDNA Microarrays（论文提纲范文）
（1）海岛棉不育系H276A查尔酮合成酶基因及恢复系H268 PPR基因家族特征分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 植物雄性不育基本概述 |
| 1.1.1 植物细胞质雄性不育 |
| 1.1.2 植物雄性不育花粉发育过程及花药发育相关基因研究 |
| 1.1.3 棉花细胞质雄性不育研究进展 |
| 1.2 查尔酮合成酶(CHS)研究进展 |
| 1.2.1 CHS基因的研究进展 |
| 1.2.2 CHS基因及蛋白结构研究 |
| 1.2.3 查尔酮合成酶基因家族及其进化研究 |
| 1.2.4 查尔酮合成酶基因表达及调控研究 |
| 1.2.5 查尔酮合成酶基因工程研究 |
| 1.3 PPR基因家族研究进展 |
| 1.3.1 PPR基因家族的结构特点 |
| 1.3.2 PPR蛋白对叶绿体和线粒体基因的调控作用 |
| 1.4 植物基因工程研究方法 |
| 1.4.1 基因克隆技术研究概况 |
| 1.4.2 荧光定量技术的研究概况 |
| 1.4.3 SNP/In Dels研究 |
| 1.4.4 植物表达载体构建技术及方法研究 |
| 1.5 查尔酮合成酶在细胞质雄性不育中的研究进展 |
| 1.6 PPR基因家族CMS关系研究 |
| 1.7 本研究的目的意义 |
| 2 海岛棉不育系H276A查尔酮合成酶基因家族分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验材料、仪器及试剂 |
| 2.1.2 GbCHS基因家族鉴定 |
| 2.1.3 染色体位置及进化分析 |
| 2.1.4 基因结构,GO分析,保守motifs及基因重复分析 |
| 2.1.5 核酸提取 |
| 2.1.6 .RNA提取 |
| 2.1.7 cDNA获取 |
| 2.1.8 荧光定量分析 |
| 2.1.9 棉花GbCHS过表达载体的构建 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 GbCHS家族基因鉴定及染色体位置分析 |
| 2.2.2 Gb CHSs进化及结构分析 |
| 2.2.3 GbCHS基因家族的基因复制 |
| 2.2.4 GbCHS基因家族的基因注释和保守基序分析 |
| 2.2.5 GbCHS基因的组织特异性表达谱分析 |
| 2.2.6 GbCHS基因在花粉败育过程中的表达谱分析 |
| 2.2.7 海岛棉GbCHS16的克隆与过表达载体构建 |
| 2.3 小结与讨论 |
| 2.3.1 GbCHS基因家族成员分析 |
| 2.3.2 GbCHS基因家族进化关系分析 |
| 2.3.3 花粉发育与GbCHS基因家族特异性表达分析 |
| 2.3.4 GbCHS基因与花粉败育分析 |
| 3 海岛棉恢复系H268PPR基因家族特征分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 PPR蛋白家族鉴定 |
| 3.1.3 cDNA文库构建 |
| 3.1.4 生物信息学分析 |
| 3.1.5 PPR蛋白基因克隆验证 |
| 3.1.6 海岛棉PPR基因家族育性恢复基因进化树分析参数说明 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 PPR蛋白家族鉴定 |
| 3.2.2 海岛棉H268转录组测序 |
| 3.2.3 PPR基因家族的生物信息学分析 |
| 3.2.4 与线粒体相关的PPR蛋白基因SNP/In Del分析 |
| 3.2.5 SNP/In Del克隆验证 |
| 3.2.6 海岛棉PPR基因家族育性恢复基因候选分析 |
| 3.3 讨论与小结 |
| 3.3.1 PPR基因家族鉴定 |
| 3.3.2 SNP/In Del分析 |
| 3.3.3 差异线粒体PPR与育性恢复 |
| 4 结论与讨论 |
| 4.1 主要结论 |
| 4.2 创新点 |
| 4.3 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（2）转ZmABP9棉花抗逆功能分析和CRISPR/Cas9介导的棉花基因定点突变初探（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物非生物胁迫研究进展 |
| 1.1.1 高盐和干旱等非生物胁迫对植物产生的危害 |
| 1.1.2 植物应答逆境胁迫的分子机制 |
| 1.1.3 活性氧的平衡调节机制 |
| 1.1.4 ABA及其信号转导途径 |
| 1.2 ABP9转录因子 |
| 1.2.1 bZIP转录因子参与了ABA依赖的信号途径 |
| 1.2.2 bZIP转录因子提高了植物的抗逆性 |
| 1.2.3 ABP9转录因子研究进展 |
| 1.3 植物抗非生物胁迫基因工程的研究进展 |
| 1.3.1 基因功能的研究方法 |
| 1.3.2 植物抗非生物胁迫基因工程在农作物上的应用 |
| 1.4 转基因棉花的研究进展 |
| 1.4.1 棉花及其转基因技术概况 |
| 1.4.2 转基因技术在棉花抗逆育种方面的应用 |
| 1.5 CRISPR/Cas9介导的基因定点突变技术 |
| 1.5.1 CRISPR/Cas9系统概述 |
| 1.5.2 CRISPR/Cas9的应用及前景 |
| 1.5.3 CRISPR/Cas9在植物中的研究进展 |
| 1.5.4 CRISPR/Cas9在植物抗非生物胁迫基因工程中的应用前景 |
| 1.6 立题依据及研究意义 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 载体和菌株 |
| 2.1.3 酶和试剂 |
| 2.1.4 主要实验仪器 |
| 2.2 常用培养基及溶液的配置 |
| 2.2.1 常用培养基配置 |
| 2.2.2 常用溶液配置 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 植物培养条件 |
| 2.3.2 农杆菌介导的棉花遗传转化和阳性植株鉴定 |
| 2.3.3 植物基因组DNA及总RNA提取 |
| 2.3.4 Southern-blotting印记杂交 |
| 2.3.5 转基因植株侧翼序列的测定 |
| 2.3.6 普通PCR及实时荧光定量PCR |
| 2.3.7 植物的胁迫处理 |
| 2.3.8 生理指标的检测 |
| 2.3.9 盐胁迫处理与NBT/DAB染色 |
| 2.3.10 抗氧化酶活性测定 |
| 2.3.11 氧化逆境耐性鉴定 |
| 2.3.12 抗逆相关基因和抗氧化酶基因的表达分析 |
| 2.3.13 含靶标位点的sgRNA:Cas9共表达载体的构建 |
| 2.3.14 原生质体的制备及活性检测 |
| 2.3.15 PEG4000介导的原生质体遗传转化 |
| 2.3.16 数据分析及所用软件 |
| 2.4 引物 |
| 2.4.1 转基因棉花检测引物 |
| 2.4.2 侧翼序列相关引物序列 |
| 2.4.3 real-time RT-PCR相关引物 |
| 2.4.4 CRISPR/Cas9瞬时表达载体及植物表达载体构建相关引物及突变检测引物 |
| 第三章 结果与分析 |
| 3.1 ABP9转基因棉花的获得及分子分析 |
| 3.1.1 转基因棉花的获得及鉴定、农艺性状的特点 |
| 3.1.2 ABP9基因在棉花中的分子分析 |
| 3.1.3 转基因棉花侧翼序列测定 |
| 3.2 过表达ABP9转基因棉花的耐盐性分析 |
| 3.2.1 温室中盐胁迫对棉花植株生长表型的影响 |
| 3.2.2 棉花植株在盐胁迫下生理指标的检测 |
| 3.2.3 盐胁迫下棉花种子发芽及幼苗生长检测 |
| 3.2.4 盐胁迫下保卫细胞的气孔大小及密度变化 |
| 3.3 过表达ABP9转基因棉花的抗旱性分析 |
| 3.3.1 温室中渗透胁迫对棉花植株生长表型的影响 |
| 3.3.2 渗透胁迫下植物生理指标的检测 |
| 3.3.3 干旱胁迫下叶片相对含水量及存活率 |
| 3.3.4 干旱胁迫下种子发芽率以及幼苗生长情况 |
| 3.3.5 渗透胁迫下叶表皮保卫细胞气孔大小和密度变化 |
| 3.4 过表达ABP9转基因棉花的抗氧化性分析 |
| 3.4.1 组织染色分析棉花叶片中ROS含量 |
| 3.4.2 盐胁迫下棉花抗氧化酶活性及抗氧化酶基因的表达分析 |
| 3.4.3 棉花叶片抗氧化能力检测 |
| 3.5 ABP9转基因棉花对外源ABA的敏感性分析 |
| 3.5.1 ABP9转基因棉花的种子萌发及幼苗生长对ABA的敏感性分析 |
| 3.5.2 转基因棉花叶片下表皮的保卫细胞大小和密度对ABA的敏感性分析 |
| 3.6 盐胁迫下棉花抗逆相关基因的表达分析 |
| 3.7 CRISPR/Cas9介导的PDS基因定点突变 |
| 3.7.1 PDS基因靶位点的确定 |
| 3.7.2 构建含有靶标位点的CRISPR/Cas9瞬时表达载体和遗传表达载体 |
| 3.7.3 在瞬时表达和稳定遗传表达体系中CRISPR/Cas9引起的突变检测 |
| 第四章 讨论与结论 |
| 4.1 讨论与分析 |
| 4.1.1 建立有效的农杆菌介导的棉花遗传转化体系 |
| 4.1.2 ABP9基因提高棉花多种抗逆性的机制探讨 |
| 4.1.3 ABP9基因可能参与了ABA信号途径来提高棉花的抗逆性 |
| 4.1.4 ABP9基因的表达参与了盐胁迫下ROS的含量的调节 |
| 4.1.5 植物提高自身的抗逆性是多因子多信号途径综合作用的结果 |
| 4.1.6 利用CRISPR/Cas9开发棉花新品种的前景 |
| 4.2 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 个人简历 |
（3）棉花苗期耐盐和耐热的生理机制及其基因转录调控分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写词说明 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 土壤盐渍化和全球高温胁迫现状 |
| 1.2 棉花种质耐盐性及其机理研究进展 |
| 1.2.1 盐害对棉花生长发育影响及棉花耐盐特性 |
| 1.2.2 棉花耐盐性鉴定方法 |
| 1.2.3 棉花耐盐生理机制研究进展 |
| 1.2.4 棉花盐性分子机制研究进展 |
| 1.3 棉花耐热性研究进展 |
| 1.3.1 高温对棉花生长与发育的影响 |
| 1.3.2 高温对棉花雄性生殖系统的影响 |
| 1.3.3 棉花种质耐热性鉴定与筛选方法 |
| 1.3.4 棉花耐热性机理研究进展 |
| 1.4 利用组学筛选棉花耐盐和耐热相关基因的研究进展 |
| 1.4.1 棉花基因组学研究进展 |
| 1.4.2 转录组学筛选棉花耐盐和耐热相关基因进展 |
| 1.5 本研究的目的与意义 |
| 第二章 陆地棉苗期耐盐性的高效鉴定方法 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 供试材料 |
| 2.2.2 材料种植与盐处理 |
| 2.2.3 测定指标与方法 |
| 2.2.4 数据分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 盐胁迫形态特征与13个耐盐指标的相关性分析 |
| 2.3.2 不同品种各指标的灰色关联聚类分析 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 基于灰色关联聚类和主成分分析的耐盐性综合评价方法的优点 |
| 2.4.2 适用于棉花品种资源苗期耐盐性大规模鉴定的方法 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 盐胁迫下陆地棉幼苗体内离子区隔化分布研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 试验材料 |
| 3.2.2 材料处理 |
| 3.2.3 试验方法 |
| 3.2.4 数据统计 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 土培和水培条件短期盐胁迫陆地棉叶片泌盐现象的观察 |
| 3.3.2 短期盐胁迫后组织水平陆地棉体内外Na~+、K~+相对含量比较 |
| 3.3.3 短期盐胁迫后细胞水平陆地棉叶片和根中Na~+、K~+相对含量比较 |
| 3.3.4 棉花叶片腺毛泌盐部位的初步研究 |
| 3.3.5 短期盐胁迫诱导的陆地棉叶肉细胞Na~+、H~+离子流速变化 |
| 3.3.6 维持细胞内PH稳态和细胞膜离子转运蛋白相关候选基因的表达分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 陆地棉叶片腺毛泌盐是一个新的Na~+区隔化机制 |
| 3.4.2 叶片Na~+区隔化的高效性是陆地棉种质耐盐性的关键因素 |
| 3.5 结论 |
| 第四章 不同陆地棉品种苗期叶片盐胁迫诱导的差异基因表达与转录调控分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 材料种植 |
| 4.2.3 盐胁迫处理 |
| 4.2.4 生理指标测定方法 |
| 4.2.5 总RNA提取及荧光定量PCR(qRT-PCR and stem-loop qRT-PCR) |
| 4.2.6 转录组测序(mRNA-seq)与De novo从头拼接 |
| 4.2.7 差异基因的筛选与功能分析 |
| 4.2.8 小RNA测序(small RNA-seq)与已知miRNA鉴定 |
| 4.2.9 差异miRNA表达谱及靶基因预测 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 盐胁迫后两个耐盐性不同陆地棉品种的生理生化水平的差异 |
| 4.3.2 从头组装的转录组测序(mRNA-seq)与非冗余Unigene注释 |
| 4.3.3 盐胁迫响应相关的差异转录Unigene鉴定筛选 |
| 4.3.4 陆地棉盐胁迫响应基因的共表达模式分析 |
| 4.3.5 盐胁迫响应的转录因子和其他耐盐相关的功能基因分析 |
| 4.3.6 盐胁迫响应的小RNA测序(small RNA-seq)及已知miRNA鉴定 |
| 4.3.7 盐胁迫响应的差异表达的已知miRNA及其靶基因预测 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 材料选择是筛选棉花候选耐盐相关基因以及研究miRNA表达调控机制的关键 |
| 4.4.2 参与盐应答响应的耐盐相关转录因子 |
| 4.4.3 参与盐应答响应的耐盐相关信号转导基因和抗性基因 |
| 4.4.4 陆地棉耐盐品种盐应答响应的miRNA潜在的调控网络 |
| 4.5 结论 |
| 第五章 比较转录组学鉴定和筛选陆地棉苗期耐热相关基因 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 供试材料 |
| 5.2.2 材料种植与高温处理 |
| 5.2.3 测定生理指标与方法 |
| 5.2.4 生理数据处理与统计方法 |
| 5.2.5 总RNA提取及荧光定量PCR |
| 5.2.6 转录组测序(mRNA-seq)与De novo从头拼接 |
| 5.2.7 差异基因的筛选与功能分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 基于田间和室内生理生化数据评估和比较陆地棉品种耐热性 |
| 5.3.2 从头组装的转录组测序与非冗余Unigene注释 |
| 5.3.3 高温胁迫响应的差异表达基因鉴定 |
| 5.3.4 比较两品种之间的差异表达基因筛选耐热性相关基因 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 棉花耐热性能够反映其在田间成株期耐热表现 |
| 5.4.2 棉花蛋白激酶和转录因子基因在响应高温胁迫的积极作用 |
| 5.4.3 热激蛋白基因能潜在提高棉花耐热性 |
| 5.5 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（4）耐盐性不同的棉花根系转录组比较分析及耐盐基因挖掘（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词 |
| 第一章 背景介绍 |
| 1.1 棉花耐盐机理研究进展 |
| 1.1.1 土壤盐渍化对植物的影响 |
| 1.1.2 盐胁迫对植株根系的影响 |
| 1.1.3 植物盐胁迫应答的信号转导途径 |
| 1.1.4 植物的耐盐机理 |
| 1.1.5 棉花耐盐胁迫研究进展 |
| 1.2 棉花转录组学研究现状 |
| 1.2.1 棉花转录组学简介 |
| 1.2.2 转录组学研究的手段 |
| 1.2.3 基于转录组学数据构建共表达网络 |
| 1.3 研究的目的和意义 |
| 第二章 盐胁迫条件下耐盐与盐敏感棉花根系转录组差异分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料的种植培养及处理 |
| 2.2.2 相对电导率的测定 |
| 2.2.3 改良CTAB法提取棉花总RNA |
| 2.2.4 荧光实时定量PCR(real-time RT-PCR) |
| 2.2.5 Affymetrix芯片数据质量控制 |
| 2.2.6 差异表达基因的鉴定及GO(gene ontology)富集分析 |
| 2.2.7 探针组注释信息更新 |
| 2.2.8 棉花公共数据的来源 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 棉花水培实验及叶片相对电导率的测定 |
| 2.3.2 芯片数据质量控制 |
| 2.3.3 棉花芯片数据的整体分析 |
| 2.3.4 差异表达基因的筛选、聚类和GO富集分析 |
| 2.3.5 转录因子 |
| 2.3.6 激素信号通路 |
| 2.3.7 qRT-PCR对转录本表达模式定量分析 |
| 2.3.8 棉花根系对氧化胁迫的响应以及盐胁迫应答与氧化应激之间的关系 |
| 2.3.9 棉花基因共表达网络构建与分析 |
| 2.3.10 棉花耐盐候选基因 |
| 2.4 小结与讨论 |
| 2.4.1 棉花根系盐胁迫应答基因的鉴定 |
| 2.4.2 两个材料中盐胁迫相关转录因子的变化 |
| 2.4.3 棉花盐胁迫应答与氧化胁迫应答之间的关系 |
| 2.4.4 棉花根系可能的盐胁迫耐受机制 |
| 第三章 其他参与工作：棉籽油分转录组数据初步分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数据来源 |
| 3.3 高通量测序数据的分析流程 |
| 3.4 结果与分析 |
| 3.4.1 测序质量评估 |
| 3.4.2 Mapping及结果分析 |
| 3.4.3 挑选差异表达基因 |
| 3.4.4 脂质代谢相关基因 |
| 3.5 小结与讨论 |
| 第四章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 附录 |
（5）AtSUS3基因的克隆及对棉花的遗传转化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩略语表 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 植物转化外源基因常用方法 |
| 1.1.1 化学诱导法 |
| 1.1.2 物理诱导法 |
| 1.1.3 生物载体转化法 |
| 1.2 转基因技术在棉花中的应用 |
| 1.2.1 抗虫棉 |
| 1.2.2 耐除草剂棉 |
| 1.2.3 抗病棉 |
| 1.2.4 抗逆性棉 |
| 1.2.5 纤维品质改良棉 |
| 1.3 棉花转基因常用方法及影响因素 |
| 1.4 蔗糖合成酶研究进展 |
| 1.5 本课题研究的目的及意义 |
| 第2章 AtSUS3基因的克隆及载体构建 |
| 2.1 实验材料与方法 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 载体和菌种 |
| 2.1.3 主要仪器设备 |
| 2.1.4 主要生化试剂 |
| 2.1.5 抗生素和植物激素 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 拟南芥总RNA提取 |
| 2.2.2 gDNA的去除及逆转录反应 |
| 2.2.3 AtSUS3的克隆 |
| 2.2.4 目的片段的回收与纯化 |
| 2.2.5 克隆反应体系的连接转化 |
| 2.2.6 质粒提取 |
| 2.2.7 生物信息学分析 |
| 2.2.8 双元表达载体pBI121-AtSUS3构建 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 拟南芥总RNA提取 |
| 2.3.2 AtSUS3扩增及序列分析 |
| 2.3.3 pBI121-AtSUS3表达载体构建 |
| 2.4 讨论 |
| 第3章 转AtSUS3基因棉花的获得及鉴定 |
| 3.1 实验材料与试剂 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 菌种 |
| 3.1.3 主要仪器设备 |
| 3.1.4 主要试剂 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 农杆菌LBA4404感受态的制备 |
| 3.2.2 表达载体转化农杆菌LBA4404 |
| 3.2.3 AtSUS3基因对棉花的转化 |
| 3.2.4 嫁接技术 |
| 3.2.5 转基因棉苗的抗性鉴定 |
| 3.2.6 转基因棉花幼苗DNA提取 |
| 3.2.7 转基因棉苗PCR检测 |
| 3.2.8 AtSUS3在转录水平的检测 |
| 3.2.9 转AtSUS3棉花相关酶含量,酶活力检测 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 pBI121-AtSUS3表达载体转化农杆菌 |
| 3.3.2 嫁接实验 |
| 3.3.3 AtSUS3基因对棉花的转化及筛选 |
| 3.3.4 再生棉花植株的鉴定 |
| 3.3.5 转基因棉中AtSUS3转录水平表达量的检测 |
| 3.3.6 转AtSUS3基因植株相关酶活性分析 |
| 3.4 讨论 |
| 第4章 利用棉花活体胚转化外源基因 |
| 4.1 实验材料与方法 |
| 4.1.1 植物材料 |
| 4.1.2 载体和菌种 |
| 4.1.3 主要仪器设备 |
| 4.1.4 生化试剂 |
| 4.1.5 抗生素和植物激素 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 菌种培养及转化液制备 |
| 4.2.2 以棉花幼胚为受体的转化体系 |
| 4.2.3 转GFP棉的鉴定 |
| 4.2.4 利用胚转化法转化AtSUS3 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 转化体系的建立及优化 |
| 4.3.2 通过胚转化法的棉苗遗传转化过程 |
| 4.3.3 嫁接成活棉花鉴定 |
| 4.3.4 胚转化法转化AtSUS3棉检测 |
| 4.4 讨论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（6）陆地棉BTB蛋白的生物信息学分析、克隆和功能初步研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 棉花概述 |
| 1.2 棉纤维细胞分化和发育过程 |
| 1.3 BTB蛋白研究进展 |
| 1.4 棉纤维次生壁加厚期相关基因的克隆及功能分析 |
| 1.5 基因克隆技术 |
| 1.6 立题依据及研究意义 |
| 第2章 材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 第3章 结果与分析 |
| 3.1 69307和69362纤维品质概况 |
| 3.2 棉花总RNA提取 |
| 3.3 陆地棉BTB蛋白家族的生物信息学分析 |
| 3.4 GHBTB1基因表达模式分析 |
| 3.5 GHBTB1基因的克隆与分析 |
| 3.6 GHBTB1基因功能的初步验证 |
| 第4章 讨论 |
| 4.1 基因来源的准确性 |
| 4.2 IN-FUSION技术的优越性 |
| 4.3 陆地棉BTB蛋白家族的进化分析 |
| 4.4 陆地棉GHBTB1基因在棉纤维中发育的功能初探 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 缩略词表 |
| 致谢 |
| 在校期间发表论文及获奖情况 |
（7）棉花应答盐胁迫和干旱胁迫的基因芯片表达谱和小RNA测序数据分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 棉花水分胁迫研究进展 |
| 1.2 植物miRNA与水分胁迫研究进展 |
| 1.3 基于高通量的功能基因组学研究方法 |
| 1.3.1 基于生物芯片的研究方法 |
| 1.3.2 基于RNA-seq的研究方法 |
| 1.3.3 基于小RNA测序的研究方法 |
| 1.4 研究意义和目的 |
| 第二章 陆地棉根部应答盐胁迫的表达谱分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 相对电导率测量方法 |
| 2.2.3 盐胁迫处理与总RNA提取 |
| 2.2.4 芯片实验与数据分析 |
| 2.2.5 实时荧光定量PCR |
| 2.2.6 棉花基因转拟南芥 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 挑选合适的盐浓度和胁迫时间点 |
| 2.3.2 芯片质量控制与差异表达分析 |
| 2.3.3 GO功能富集分析 |
| 2.3.4 转录因子分析,JA与乙烯代谢途径 |
| 2.3.5 实时荧光定量PCR验证 |
| 2.3.6 陆地棉与拟南芥根部响应盐胁迫表达谱比较 |
| 2.3.7 陆地棉与拟南芥根部响应盐胁迫的与植物激素信号途径相关的基因的比较 |
| 2.3.8 候选基因的选择及克隆 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 亚洲棉响应水分胁迫的小RNA表达谱分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 棉花培养、胁迫处理及取材、总RNA提取 |
| 3.2.3 小RNA测序及数据分析 |
| 3.2.4 实时荧光定量PCR验证miRNA表达模式 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 小RNA测序结果 |
| 3.3.2 小RNA分类注释 |
| 3.3.3 已知miRNA表达谱构建及差异分析 |
| 3.3.4 已知miRNA表达模式分析 |
| 3.3.5 实时荧光定量PCR验证miRNA表达模式 |
| 3.3.6 已知miRNA的靶基因预测 |
| 3.3.7 已知miRNA靶基因的GO注释 |
| 3.3.8 新的miRNA及其靶基因预测 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 作者简历 |
（8）棉花隐性光子基因的定位及转录组表达差异分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要缩略词表 |
| 第一部分 文献综述 |
| 第一章 棉纤维发育突变体的研究进展 |
| 1 棉纤维发育相关基因 |
| 2 棉花纤维发育相关突变体的遗传研究 |
| 2.1 棉纤维突变体遗传研究方法 |
| 2.2 光子突变体的遗传研究 |
| 3 光子棉育种 |
| 4 光子棉的杂种优势利用 |
| 第二章 转录组测序技术及其应用 |
| 1 测序技术的发展 |
| 1.1 第一代测序技术 |
| 1.2 第二代测序技术 |
| 2 转录组学与转录组测序 |
| 2.1 转录组学研究进展 |
| 2.2 转录组测序技术及其应用 |
| 2.3 RNA-Seq的应用领域 |
| 2.4 RNA-Seq面临的挑战 |
| 2.5 RNA-seq常见问题 |
| 本文研究目的意义 |
| 第二部分 研究报告 |
| 第三章 棉花隐性光子基因n_2的分子定位 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 实验材料及群体构建 |
| 1.2 性状调查 |
| 1.3 棉花DNA的提取 |
| 1.4 SSR引物的来源与标记分析 |
| 1.5 分离比检测 |
| 1.6 标记基因型数据收集和图谱的构建 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 棉花光子性状的遗传分析 |
| 2.2 隐性光子基因n_2的分子定位 |
| 3 讨论 |
| 3.1 棉花光子性状的遗传 |
| 3.2 隐性光子基因n_2的染色体安排及遗传模式 |
| 3.3 n_2基因的精细定位和候选基因的预测 |
| 3.4 下一步研究思路 |
| 第四章 亚洲棉种重组自交系转录组表达差异分析 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 供试材料 |
| 1.2 方法 |
| 1.3 总RNA样品质量检测 |
| 1.4 测序cDNA文库的构建 |
| 1.5 Illumina HiSeq 2000上机测序 |
| 1.6 实时定量荧光PCR |
| 1.7 生物信息学分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 测序RNA样品的提取与检测 |
| 2.2 测序cDNA文库构建 |
| 2.3 测序原始数据质量评估及预处理 |
| 2.4 转录组de novo拼接 |
| 2.5 转录组数据差异比较分析 |
| 2.6 表达模式聚类分析 |
| 2.7 差异表达基因的功能富集分析 |
| 2.8 定位区段附近差异表达的基因 |
| 3 讨论 |
| 3.1 实验材料的选择 |
| 3.2 转录组测序实验的实验设计 |
| 3.3 转录组测序分析流程 |
| 3.4 棉花短绒纤维初始发育的表达调控机制 |
| 3.5 下一步研究思路 |
| 全文结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）棉花纤维发育蛋白组学研究和127份海岛棉遗传多样性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩写表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 海岛棉生产现状 |
| 1.1.1 海岛棉生产在我国棉花产业中的地位 |
| 1.1.2 我国海岛棉生产区自然生态条件 |
| 1.1.3 新疆海岛棉品质和产量 |
| 1.1.4 新疆海岛棉生产面临的困难 |
| 1.1.5 新疆海岛棉病害 |
| 1.2 棉花分子标记技术研究进展 |
| 1.2.1 分子标记技术简介 |
| 1.2.2 棉花抗病性分子标记技术研究进展 |
| 1.2.3 棉花纤维品质性状分子标记技术研究进展 |
| 1.2.4 棉花其他性状分子标记技术研究进展 |
| 1.3 棉花遗传多样性研究进展 |
| 1.4 棉花纤维品质基因功能标记的开发 |
| 1.4.1 功能性分子标记的概念、特点 |
| 1.4.2 功能性分子标记的开发方法 |
| 1.4.3 棉花在纤维品质基因功能标记的开发 |
| 1.4.4 棉花在其他性状功能标记的开发 |
| 1.5 棉花蛋白组分析 |
| 1.5.1 棉纤维发育的蛋白质组分析 |
| 1.5.2 棉花逆境相关蛋白质组学研究进展 |
| 1.5.3 彩色棉相关蛋白质组学研究 |
| 1.5.4 蛋白质组学研究常用方法 |
| 1.6 研究目的和意义 |
| 第二章 海岛棉和陆地棉纤维发育 iTRAQ 定量蛋白组学分析 |
| 2.1 材料 |
| 2.2 方法 |
| 2.2.1 蛋白质提取过程 |
| 2.2.2 蛋白质浓度测量 |
| 2.2.3 SDS 电泳 |
| 2.2.4 蛋白质酶解 |
| 2.2.5 iTRAQ 标记 |
| 2.2.6 SCX 分离 |
| 2.2.7 基于 LTQ Orbitrap HCD 的 LC-ESI-MSMS 分析 |
| 2.2.8 蛋白数据的生物信息学分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 蛋白质鉴定 |
| 2.3.2 差异蛋白定量信息统计 |
| 2.3.3 蛋白质丰度比分布 |
| 2.3.4 蛋白质的 GO、COG 注释以及表达谱和差异蛋白的 overlap 关系 |
| 2.3.5 差异蛋白的功能聚类分析结果 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 苯丙烷和木质素代谢途径在棉花纤维发育中的重要作用 |
| 2.4.2 蛋白在棉花纤维发育中的功能 |
| 第三章 海岛棉表型遗传多样性分析 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 供试材料 |
| 3.1.2 田间实验设计 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 农艺性状的调查 |
| 3.2.2 数据分析 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 海岛棉表型遗传多样性分析 |
| 3.3.2 群体结构分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 近 50 年来新疆海岛棉品种遗传多样性变化趋势 |
| 3.4.2 新疆海岛棉品种的遗传演变 |
| 第四章 海岛棉分子标记遗传多样性分析 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 CTAB 法提取棉花基因组 DNA |
| 4.2.2 棉花基因组 DNA 纯度和浓度检测 |
| 4.2.3 PCR 反应 |
| 4.2.4 PCR 扩增产物检测 |
| 4.2.5 数据分析 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 不同类型种质间遗传多样性的比较 |
| 4.3.2 产量和品质性状的关联分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 关联分析对解析复杂数量性状的优势 |
| 4.4.2 关联分析方法发掘植物数量性状基因的趋势 |
| 第五章 全文结论 |
| 5.1 海岛棉和陆地棉棉纤维组织分别在开花 5、10、15、25 天的纤维差异蛋白 |
| 5.2 在表达谱水平上差异蛋白的功能聚类特点，富集区域及通道均不同 |
| 5.3 海岛棉表型遗传多样性丰富，无论是国内材料还是国外材料在产量和品质性状上都显示出丰富的变异 |
| 5.4 海岛棉不同类群具有各自独立的遗传结构，可充分利用不同类群间的遗传差异增强杂种优势 |
| 5.5 海岛棉种质间 SSR 标记的遗传多样性差异显着，吐鲁番地区农科所的品种遗传多样性显着高于其他地区的品种 |
| 5.6 SSR 标记与多个产量和品质性状显着关联，检测到 22 次关联达到显着水平 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 附图 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）棉花叶片衰老表达谱分析及相关基因功能研究（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 植物叶片衰老机制研究进展 |
| 1.1.1 叶片衰老的概述 |
| 1.1.2 叶片衰老过程中的程序性细胞死亡 |
| 1.1.3 叶片衰老过程叶片衰老相关基因的类型 |
| 1.1.4 叶片衰老过程中影响叶片衰老的因素 |
| 1.1.5 植物叶片衰老的分子机制 |
| 1.2 植物叶片衰老的研究方法 |
| 1.3 棉花叶片衰老过程研究现状 |
| 1.4 研究目的与意义 |
| 第二章 叶片 CDNA 文库构建和 EST 测序分析 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 植株材料 |
| 2.1.2 实验设计 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 Total RNA 的提取 |
| 2.2.2 mRNA 的分离纯化 |
| 2.2.3 全长 cDNA 文库的构建 |
| 2.2.4 全长 cDNA 文库的质量鉴定 |
| 2.2.5 均一化 cDNA 文库的构建 |
| 2.2.6 均一化 cDNA 文库 EST 大规模测序 |
| 2.2.7 序列的前期处理和组装 |
| 2.2.8 新 EST 的确定 |
| 2.2.9 序列功能注释和功能分类 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 叶片总 RNA 的提取 |
| 2.3.2 mRNA 的分离纯化 |
| 2.3.3 全长 cDNA 初级文库的构建以及文库质量鉴定 |
| 2.3.4 全长 cDNA 文库的均一化以及文库质量鉴定 |
| 2.3.5 EST 测序及拼接 |
| 2.3.6 EST 序列的特征分析 |
| 2.3.7 新 EST 序列的分析 |
| 2.3.8 序列功能注释和功能分类 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 陆地棉叶片衰老表达谱的构建和分析 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 植株材料 |
| 3.1.2 实验设计 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 生化指标测定 |
| 3.2.2 棉花叶片总 RNA 的提取 |
| 3.2.3 转录组测序的方法 |
| 3.2.4 转录组测序的生物信息学分析 |
| 3.2.5 数字表达谱测序的方法 |
| 3.2.6 数字表达谱测序数据分析 |
| 3.2.7 表达谱数据准确性的验证 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.0 生化指标的测定及分析时期的选择 |
| 3.3.1 RNA 的提取及质量检测 |
| 3.3.2 转录组测序数据分析 |
| 3.3.3 数字表达谱测序数据分析 |
| 3.3.4 数字表达谱数据准确性的验证 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 陆地棉叶片衰老相关基因的分析和功能验证 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.1.1 植株材料 |
| 4.1.2 实验设计 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 差异表达基因的筛选 |
| 4.2.2 基因表达模式聚类分析 |
| 4.2.3 差异表达基因的 GO 和 pathway 显着富集分析 |
| 4.2.4 陆地棉衰老相关基因与其他物种 SAGs 比较分析 |
| 4.2.5 转录因子和激素 pathway 相关基因的鉴定 |
| 4.2.6 生化指标测定 |
| 4.2.7 棉花叶片总 RNA 的提取及反转录 |
| 4.2.8 陆地棉叶片黄化特异基因 YLS 的克隆与分析 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 差异表达基因的筛选及表达模式聚类 |
| 4.3.2 差异表达基因的 GO 显着性富集分析 |
| 4.3.3 差异表达基因的 KEGG 显着性富集分析 |
| 4.3.4 陆地棉与其它植物叶片衰老相关基因的比较分析 |
| 4.3.5 陆地棉叶片衰老相关基因中转录因子的分析 |
| 4.3.6 差异表达基因中参与激素 pathway 相关基因的分析 |
| 4.3.7 陆地棉叶片衰老相关基因表达模式验证 |
| 4.3.8 陆地棉 GhYLS5/8/9 基因的获得 |
| 4.3.9 GhYLS5/8/9 序列和表达模式分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 差异表达基因中上调和下调基因的界定和分析 |
| 4.4.2 转录因子参与陆地棉叶片衰老的调控作用 |
| 4.4.3 激素参与陆地棉叶片衰老的调控作用 |
| 4.4.4 陆地棉叶片衰老相关基因的表达模式分析 |
| 第五章 全文结论 |
| 5.1 全文结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
四、Cotton Functional Genomics: Lessons Learned from the Gossypium arboreum L. Fiber dbEST and Expression Profiling using cDNA Microarrays（论文参考文献）
- [1]海岛棉不育系H276A查尔酮合成酶基因及恢复系H268 PPR基因家族特征分析[D]. 李枝玲. 广西大学, 2020(02)
- [2]转ZmABP9棉花抗逆功能分析和CRISPR/Cas9介导的棉花基因定点突变初探[D]. 王春玲. 中国农业大学, 2017(08)
- [3]棉花苗期耐盐和耐热的生理机制及其基因转录调控分析[D]. 彭振. 四川农业大学, 2016(12)
- [4]耐盐性不同的棉花根系转录组比较分析及耐盐基因挖掘[D]. 郭金艳. 中国农业大学, 2016(08)
- [5]AtSUS3基因的克隆及对棉花的遗传转化研究[D]. 蔡云巧. 陕西师范大学, 2016(05)
- [6]陆地棉BTB蛋白的生物信息学分析、克隆和功能初步研究[D]. 蔡娟. 西南大学, 2016(02)
- [7]棉花应答盐胁迫和干旱胁迫的基因芯片表达谱和小RNA测序数据分析[D]. 姚冬霞. 中国农业大学, 2015(08)
- [8]棉花隐性光子基因的定位及转录组表达差异分析[D]. 杨守平. 南京农业大学, 2014(08)
- [9]棉花纤维发育蛋白组学研究和127份海岛棉遗传多样性分析[D]. 李宏琪. 新疆农业大学, 2014(05)
- [10]棉花叶片衰老表达谱分析及相关基因功能研究[D]. 林敏. 中国农业科学院, 2014(10)