一、水稻不同器官组织培养试验初报(论文文献综述)
刘闵豪[1](2021)在《杜仲ARF基因家族分析与EuARF19.2功能验证》文中指出杜仲是我国特有的经济树种,拥有多种用途。叶片是杜仲资源可持续利用的最佳原材料,杜仲叶片生长发育相关基因的研究对杜仲资源的开发利用具有重要意义。生长素响应因子(Auxin response factor,ARF)是一类能够在叶片生长发育过程中发挥巨大调控作用的转录因子。利用杜仲全基因组测序数据,挖掘杜仲ARF基因家族成员,筛选调控杜仲叶片生长发育的ARF基因进行功能研究,不仅能够填补杜仲ARF基因研究的空白,为杜仲其他基因家族的研究提供借鉴,还能为杜仲叶片生长性状的遗传改良奠定基础。本研究利用杜仲全基因测序数据,鉴定杜仲ARF基因家族的成员,结合杜仲小RNA测序和转录本全长测序信息,通过表达量分析对杜仲ARF基因家族成员进行功能预测,从中选出可能调控杜仲叶片生长发育的关键基因EuARF19.2,构建EuARF19.2植物表达载体,进行拟南芥的遗传转化验证其功能,最后优化杜仲愈伤组织再生体系,构建农杆菌介导的杜仲叶片愈伤组织遗传转化系统,进行EuARF19.2在杜仲的遗传转化。主要研究结果如下:(1)在杜仲基因组中共鉴定出18个杜仲ARF基因,这些EuARFs可以归属到5个亚族中,同亚族的EuARFs蛋白具有相似的理化性质与蛋白结构,可能行使相似的功能。EuARFs的表达分析显示EuARFs在正常生长条件下不同发育阶段(幼嫩和成熟)的器官(根、茎和叶)中均有表达,其中EuARF19.2在叶片中的表达显着高于其他EuARFs,说明EuARF19.2对杜仲叶片生长可能具有重要的调控作用。(2)EuARF19.2表达量与植株叶面积表型的关联性分析显示,EuARF19.2在叶片发育早期的表达与叶片成熟后的叶面积显着正相关,表明EuARF19.2能够调控叶片形态发育,促进叶面积增大。IAA处理下带芽茎段叶片的EuARF19.2表达量分析显示,添加外源IAA,EuARF19.2上调表达,表明EuARF19.2能够响应外源IAA。(3)获得了EuARF19.2的cDNA全长序列,构建了pBI121-EuARF19.2植物表达载体,进行了农杆菌介导的拟南芥遗传转化,通过卡那霉素(Kanamycin,Kan)筛选与PCR验证,最终筛选获得转EuARF19.2 T3代阳性拟南芥植株。T3代阳性转基因植株的表型分析证明EuARF19.2的表达对拟南芥的叶面积增大有促进作用。(4)优化了杜仲叶片愈伤组织再生体系,筛选获得愈伤组织诱导最适导培养基为MS+8.1μmol·L-1 NAA+4.4μmol·L-1 6-BA,诱导率达到100±0%;愈伤组织继代增殖的最适培养基为MS+0.27μmol·L-1 NAA+6.7μmol·L-1 6-BA,增殖系数为304±36%,褐化率为16±4%,继代周期为18~20d;不定芽诱导最适合培养基为3/4MS+0.27μmol·L-1 NAA+4.4μmol·L-1 6-BA,不定芽诱导率为83±10%;芽苗复壮最适培养基为3/4MS+0.054μmol·L-1 NAA+4.4μmol·L-1 6-BA,芽生长长度为2.47±1.33cm。(5)以GUS瞬时表达率为标准评价了转化因子对农杆菌介导杜仲叶片愈伤组织遗传转化效率的影响,获得了最适转化因子组合为:预培养5 d、侵染时间10 min和共培养3 d,筛选培养基为3/4MS+0.054μmol·L-1 NAA+4.4μmol·L-1 6-BA+200mg·L-1Cef+70 mg·L-1Kan。通过获得的遗传转化体系,进行了pBI121-EuARF19.2的遗传转化,获得了4个转pBI121-EuARF19.2抗性芽。PCR分析和GUS组织化学染色都表明目的基因已整合到抗性芽基因组中,表型观察与EuARF19.2表达量的分析推测EuARF19.2的过量表达能够增大杜仲叶面积。
祝开[2](2020)在《宿根矮化病菌侵染甘蔗的生理与分子机制研究》文中进行了进一步梳理甘蔗(Saccharum spp.L.)是广泛种植于热带及亚热带地区的多年生禾本科植物,是世界第一大糖料作物。由革兰氏阳性细菌Leifsonia xyli subsp.xyli(Lxx)引起的甘蔗宿根矮化病(Ratoon stunting disease,RSD)在甘蔗产区普遍发生,严重影响甘蔗生长进而造成产量和经济损失。前人的研究多集中在RSD的发生与检测、病原菌Lxx的分离培养及RSD胁迫下甘蔗的超微结构观察,且目前有关甘蔗与RSD互作的分子机制研究多是对Lxx侵染下甘蔗差异表达基因的克隆与不同胁迫处理下的定量表达研究。由于Lxx难于实现体外分离培养和对其进行遗传操作,故而也限制了Lxx与甘蔗互作机理的研究。本研究通过对甘蔗接种诱导,观察和测定了Lxx侵染对甘蔗生长和生理生化代谢的影响;以高感RSD甘蔗品种Badila为材料,利用RNA-Seq与DIA技术分析了在响应RSD病原菌胁迫过程中,甘蔗叶片与茎的m RNA及蛋白表达水平的变化;利用i TRAQ技术,分析了甘蔗感染RSD后的磷酸化蛋白质表达变化;利用转基因技术对病原菌Lxx18460基因(anti-sigma K factor,Rsk A)的功能进行了初步探究。主要的研究内容与结果如下:1.以果蔗拔地拉(Badila)和桂糖11号(GT11)健康种茎为实验材料,通过接种Lxx纯培养菌液作为RSD染病处理。利用病原菌Lxx的特异性基因Lxx18460,基于实时荧光定量PCR和Western Blot技术分析了该基因在甘蔗感染RSD后50 d、180 d、210 d的表达情况。结果表明,接种Lxx后,随着甘蔗的生长,Lxx18460在转录水平和蛋白水平表达逐渐升高。在此期间,Lxx侵染下的甘蔗较对照植株的株高、茎径、单茎重、水势以及半胱氨酸和甲硫氨酸含量均下降,而膜透性和游离氨基酸、钙调素含量增加;同时,抗性基因PAL、ZFP和NBS-LRR在转录水平的相对表达量也在Lxx侵染后上调表达。2.用Lxx菌液接种Badila和GT11健康种茎,通过对两个甘蔗品种四个时期的细胞壁组分进行测定,结果显示,在Lxx侵染下,Badila染病植株叶片的纤维素、半纤维素和果胶含量分别较对照植株下降14.88%、13.74%和11.17%,胼胝质和木质素含量分别较对照植株上升13.13%和15.29%;在GT11中,染病叶片的纤维素、半纤维素和果胶含量分别较对照植株下降7.43%、5.43%和16.7%,胼胝质和木质素含量分别较对照植株上升17.45%和15.07%。受Lxx侵染后,Badila在其工艺成熟期时地上部分干物质积累总量、全氮积累总量、全磷积累总量、全钾积累总量较对照植株分别显着下降53.5%、12.8%、11.7%、7.4%,而GT11分别下降21.8%、33.8%、6.5%、5.7%,两个品种间具有显着性差异。3.以高感RSD甘蔗品种Badila为材料,对接种Lxx后90 d的叶片与蔗茎基部样品用Illumina RNA-Seq进行测序。结果表明,RSD染病叶片较对照叶片相比共有11,802个差异表达基因,其中7,721个上调表达基因,4,081个下调表达基因;染病蔗茎与对照蔗茎相比共有9,325个差异表达基因,其中4,426个上调表达,5,059个下调表达。这些差异表达基因在甘蔗叶片和茎中所起的生物学功能和参与的代谢途径不同,综合来看,主要在光合作用、植物与病原菌相互作用中的信号通路、植物激素与次生代谢及细胞壁相关途径响应RSD胁迫。4.在转录组学的基础上,利用DIA技术对同样处理的甘蔗品种Badila的实验材料进行蛋白质组学分析。结果表明:12个甘蔗样品中共鉴定到的蛋白数量为9,702个,RSD染病叶片与对照叶片的差异表达蛋白有98个,其中上调表达蛋白40个,下调表达蛋白58个;蔗茎中筛选到的差异表达蛋白有407个,其中上、下调表达蛋白分别为179个和228个,说明甘蔗茎较叶片在蛋白水平更为积极和敏感地响应Lxx的侵染。综合叶片与蔗茎中的差异表达蛋白分析结果,这些蛋白显着富集于植物激素信号转导、苯丙素和谷胱甘肽生物合成、植物与病原菌互作途径等,这些代谢通路直接或间接参与甘蔗对RSD的响应。甘蔗叶片蛋白质组与转录组的差异表达的关联性为0.1545,而蔗茎中的差异表达关联性为0.3076。甘蔗叶片和茎中分别有11个和38个差异表达蛋白与转录组中的差异表达基因相关联,其中有7个和27个差异表达蛋白分别与各自的差异基因表达趋势相同,且大部分的关联差异蛋白与植物激素信号转导、植物与病原菌互作和植物次生代谢物合成等相关。5.利用i TRAQ技术对甘蔗感染RSD后的Badila蔗茎基部进行了磷酸化蛋白组研究。结果表明:6个甘蔗样品中共鉴定到3,924个磷酸化肽段,有3,326个磷酸化位点定位在1,879个磷酸化蛋白上。甘蔗茎在Lxx侵染90 d后与对照植株有114个差异磷酸化肽段,其中有63个表达上调,51个表达下调。对差异磷酸化蛋白的Pathway进行富集分析,结果显示,富集到差异磷酸化蛋白数目较多的通路是代谢途径、次生代谢物合成和植物病原菌互作,其中丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢和精氨酸生物合成为显着富集通路。6.利用转基因烟草对甘蔗宿根矮化病菌膜蛋白基因Lxx18460(anti-sigma K factor)进行了研究,转化Lxx18460后的烟草植株较野生型相比,植株生长高度降低,叶面积变小,生物量下降。净光合速率降低、内源激素合成受到抑制。Lxx18460基因主要在烟草茎中高度表达,在植株生长过程中,该基因在转录和翻译水平的表达随着时间的推移而稳定增加,其表达减缓了烟草植株的生长。Lxx18460基因表达量越高,对烟草的影响越明显。构建了受Ubi启动子控制的单子叶植物表达载体p UBTC-Lxx18460,通过农杆菌介导转化法进行甘蔗的遗传转化,将目的载体导入甘蔗品种ROC22中。经过组织培养和后期筛选,经PCR检测和Western Blot检测确证获得了转Lxx18460基因甘蔗,蛋白质检测结果也说明该基因已经在转化植株中正确表达为相应的蛋白。总之,本研究通过分析Lxx侵染甘蔗导致的生理及病理变化,探讨了甘蔗对RSD响应的生理和分子机制,并且对Lxx18460基因功能进行了初步的探讨,这些工作使我们能够更深入地了解甘蔗对RSD的应答机制,为研究RSD与甘蔗互作提供参考。
王超杰[3](2020)在《小麦淡绿叶突变体chli表型分析、突变基因克隆及功能分析》文中研究表明普通小麦(Triticum aestivum L.)是人类赖以生存的重要粮食作物之一,并且是继玉米和水稻之后的第三大粮食作物。小麦为全球大约40%的人口提供了食物,同时为全球人口供应了大约20%的热量。小麦光合速率的高低及持续时间长短是影响小麦最终收获产量的重要因素,因而培育具有高光合速率,光合作用持续时间较长的小麦品种是提高小麦产量的潜在途径。叶片中叶绿素含量常被作为判断小麦生长状态是否良好的重要标志之一,且小麦叶片叶绿素含量与光合速率有较密切的正相关关系,直接或间接的影响小麦的产量。因此,解析小麦叶绿素生物合成的遗传机制有利于我们培育具有高光合效率的小麦品种。小麦叶色突变体是一类表型容易观察的突变体材料,同时也是研究植物叶绿素生物合成机制的优良材料,对研究如何通过改良光合速率提高小麦产量具有潜在理论研究价值。本文主要以来源于优良小麦品种陕农33中可稳定遗传的叶绿素缺乏突变体chli做为研究对象,鉴定了突变体chli的苗期表型特征、探讨了突变基因的遗传规律及分析了突变基因的功能。主要结果及结论如下:1、表型鉴定。突变体chli在苗期时表现出明显的淡绿叶表型,但是当其生长发育进行到抽穗期时叶片完全复绿。一叶期时,chli叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量均显着低于野生型对照陕农33。分别仅有陕农33的68.2%、43.2%和62.5%。生长到三叶期时,分别为陕农33的84.6%、76.6%和80.4%。成熟收获时,chli在株高、穗长、穗粒数及结实率等农艺性状上与陕农33没有明显差异,但是单株穗数明显少于陕农33。chli和陕农33的叶片结构在一叶期和三叶期均没有明显差异,但是一叶期chli叶片叶绿体中的类囊体明显发育不良,叶绿体基质中类囊体数量明显少于对照陕农33且排列疏松。生长到三叶期时,chli和陕农33叶片叶绿体中的类囊体在外观及数量上趋于一致。这些结果说明突变体chli中突变基因不仅影响叶绿素的合成,而且影响叶绿体中类囊体的发育。2、淡绿叶突变体chli的遗传分析。本研究利用淡绿叶突变体chli和中麦895进行杂交,并对正反交的F1、F2和F2:3代植株进行了表型鉴定和分析。结果显示,正反交F1植株均表现为与中麦895一致的绿色表型。在F2分离群体中,淡绿叶:绿叶植株的比例均符合1:3的分离比。在衍生的F2:3株系中,淡绿叶纯合体:绿叶杂合体:绿叶纯合体植株数的比例均符合1:2:1的分离比。这些结果说明,突变体chli的淡绿叶表型由一对隐性核基因控制。3、淡绿叶突变体chli中突变基因的定位及克隆。在由chli和小麦材料中国春(CS)构建的F2分离群体中,通过利用极端表型植株DNA分别构建DNA混池,通过小麦660k SNP进行基因型分型后,将突变基因定位到了小麦7A染色体670-680 Mb区间内。将该区间内预测得到的基因与拟南芥及水稻叶绿素合成途径相关基因进行比较后,发现小麦中编码镁离子螯合酶I亚基的同源基因Traes CS7A01G480700正好落在此区间内。因此将其定为潜在的候选基因,并命名为TaCHLI-7A。陕农33中该基因有3个考贝,分别为A亚基因组TaCHLI-7A(编码区长1266 bp)、B亚基因组TaCHLI-7B(编码区长1263 bp)、D亚基因组TaCHLI-7D(编码区长1263 bp)。测序发现陕农33的TaCHLI-7A编码区664位的核苷酸G在突变体chli中突变为A。该突变导致蛋白质TaCHLI-7A氨基酸序列221处的天冬氨酸变为突变蛋白质Tachli-7A中的天冬氨酰,并且该突变位点位于镁离子螯合酶I亚基的保守区。4、TaCHLI-7A蛋白质特性分析。TaCHLI-7A蛋白质的大小约为40 k Da,亚细胞定位显示TaCHLI-7A蛋白质被定位于叶绿体上。突变体chli中蛋白质TaCHLI-7A的221位氨基酸残基发生突变后,突变蛋白Tachli-7A自身之间、突变蛋白Tachli-7A和正常蛋白TaCHLI-7A之间均不能发生互作。FERT试验证明,突变蛋白Tachli-7A和TaCHLI-7A之间的互作明显弱于正常蛋白TaCHLI-7A和TaCHLI-7A之间的互作。此外试验还发现,TaCHLI-7A和TaCHLI-7D均可以恢复拟南芥SALK_050029的叶绿素缺失表型,而突变基因Tachli-7A和B亚基因组考贝TaCHLI-7B无法恢复其表型。这些结果说明,TaCHLI-7A中发生氨基酸残基突变造成蛋白功能丧失是导致chli苗期失绿的主要原因。5、TaCHLI的表达模式。在小麦不同组织中的定量结果显示,TaCHLI的表达模式具有明显的组织特异性。绿色组织中TaCHLI的表达量显着高于非绿色组织。一叶期时chli和陕农33叶片中的TaCHLI表达量没有显着差异。但三叶期时,chli叶片中TaCHLI的表达量高于陕农33。生长后期Tachli-7A的高表达量可能是淡绿叶突变体chli复绿的重要原因之一。6、突变体chli转录组分析。对突变体chli和对照陕农33一叶期和三叶期第一片叶进行转录组分析。结果发现,一叶期时在两者之间共鉴定到486个差异表达基因。相对于chli,陕农33中共有295个基因表达量上调,下调表达的基因有191个。三叶期时,共鉴定到735个差异表达基因,相对于chli,陕农33中共有413个基因表达量上调,下调表达的基因有322个。对这些差异基因进行功能注释及分析后发现,一叶期时这些差异表达基因的功能主要涉及细胞膜和叶绿体膜的膜质转运及其合成代谢过程。在突变体chli中,这些途径的差异可能与其淡绿叶表型的形成密切相关。
王永琦[4](2020)在《西瓜核雄性不育两用系Se18不育特性的生理生化与分子机制研究》文中指出西瓜[Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum.&Nakai]是异花授粉植物,具有明显的杂种优势,利用雄性不育系配制杂交种是西瓜杂种优势利用的重要途径。西瓜细胞核雄性不育两用系‘Se18’是本课题组发现的核基因雄性不育材料,其不育性状十分稳定。本研究以西瓜细胞核雄性不育两用系‘Se18’为材料,对其花药败育时期的细胞学特征进行观察比较;并通过比较不育株与可育株雄花花蕾发育过程中抗氧化酶活性、氧化物质代谢、内源激素含量等生理生化指标的变化,以探明雄性不育发生过程中生理生化特性;同时,结合BSA(Bulked Segregant Analysis,BSA)和RNA-Seq技术对不育株与可育株雄花蕾进行转录组测序,系统分析DEGs的生物学功能,以及初步预测雄性不育基因的候选区域,并对候选区域内的基因进行功能注释,为探究西瓜雄性不育发生的分子机理奠定基础。主要研究结果如下:1.利用光学显微镜观察了西瓜不育和可育花药的发育过程,发现不育花药败育时期发生在小孢子母细胞减数分裂末期。败育的原因可能是由于绒毡层细胞发育异常,引起小孢子母细胞只进行核分裂,而未进行细胞质分裂,不能形成四分体,导致小孢子母细胞减数分裂异常,最终引发雄性不育。2.通过对西瓜不育和可育雄花蕾不同发育时期抗氧化酶活性、抗氧化物质含量及活性氧含量的测定,发现不育雄花蕾超氧化物歧化酶(SOD)活性在单—双核小孢子期和花粉粒成熟期均显着高于相应时期可育雄花蕾;过氧化物酶(POD)活性在各时期均显着高于相应时期可育雄花蕾;超氧阴离子(O2-·)、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量也一直高于可育雄花蕾。而过氧化氢酶(CAT)活性、谷胱甘肽还原酶(GR)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和抗坏血酸(AsA)含量、谷胱甘肽(GSH)含量变化与可育雄花蕾的变化趋势相比呈下降趋势。以上结果表明抗氧化酶活性的改变和抗氧化物质含量的降低以及活性氧含量升高可能与花药败育有关。3.通过对西瓜不育和可育雄花蕾不同发育时期物质含量的测定,发现不育雄花蕾在各发育时期的可溶性蛋白含量明显低于可育雄花蕾。随着花蕾的生长发育,不育雄花蕾的游离脯氨酸含量变化呈下降趋势,而可育雄花蕾的游离脯氨酸含量则迅速积累,含量显着高于不育雄花蕾。表明可溶性蛋白的缺乏和游离脯氨酸含量的减少可能与花药败育有关。4.利用酶联免疫法测定了西瓜植株叶片和不同发育时期花蕾中生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)、玉米素核苷(ZR)、茉莉酸(JA)、油菜素内酯(BR)及异戊烯基腺嘌呤核苷(IPA)的动态变化,发现在花蕾不同发育时期,不育株和可育株内源激素含量变化趋势不同,且含量高低差异明显。在不育株系中不论是叶片还是花蕾,其IAA、ZR和BR含量都表现缺乏,而ABA和JA含量却高于可育株;同时,各激素间的平衡关系也被打破。表明内源激素含量的异常及各激素间比例的失衡可能与花药败育有关。5.采用Illumina HiSeqTM 2500平台对不育株与可育株雄花蕾进行转录组测序,共得到43.27Gb的高质量数据。有2507个差异表达基因,其中593个为上调表达,1914个为下调表达。在差异表达基因中有2443个基因获得注释。GO分析结果显示这些差异表达基因涉及到了信号传递、生物调节、生殖生育、物质代谢、转录因子和蛋白合成等过程。在KEGG分析中,451个差异表达基因映射到95个不同的通路中,分析结果显示氮代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢等代谢途径被显着富集。该研究结果为阐明西瓜核雄性不育的分子机制和调控基因鉴定提供了参考。6.通过BSR-Seq(Bulked segregant RNA-Seq)方法,选取不育与可育雄花蕾分别构建混池,利用ED算法和关联分析,初步将不育基因定位在Chr5和Chr9染色体上的2个区域内,总长度10.71Mb,差异表达的基因112个,其中20个基因上调表达,92个基因下调表达。GO分析结果显示候选区域内的基因涉及到了信号传递、物质代谢、转录因子和蛋白合成等过程。在KEGG分析中,候选区域内的14个基因映射到19个不同的通路中,分析结果显示二萜类生物合成、光合生物的固碳作用、精氨酸和脯氨酸代谢以及丙酮酸代谢等代谢途径被显着富集。在COG分析中,有36个基因映射到16个功能类别中,分析结果显示候选区域内的基因涉及到了信号传导机制、碳水化合物的运输与代谢、氨基酸转运与代谢等功能。以上研究结果为下一步西瓜雄性不育相关基因的精细定位奠定了基础。
马波[5](2020)在《植物免疫诱导剂诱导水稻抗立枯病及其作用机制研究》文中研究说明水稻立枯病是一种主要由尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)等真菌引起的土传病害,也是水稻旱育秧苗的主要病害,发病后会造成秧苗根部腐烂,导致营养吸收受阻,心叶枯黄,致使秧苗成片干枯死亡,给水稻生产带来极大危害。目前生产中主要采用杀菌剂防治水稻立枯病,但杀菌剂防治存在药效持续期短、易产生抗药性、污染环境等众多问题。植物病害防治的另一种重要途径是利用植物免疫诱导剂诱导植物自身产生抗病性,因其具有持效期长、作用广谱、不产生抗药性,以及使用浓度低、对人体无害、不污染环境等众多优点,近年来在植物病害的防治上得到了广泛应用,现已成为植物病害防治研究的热点。然而有关利用诱导剂防治水稻立枯病的系统研究鲜有报道,其诱导水稻抗立枯病的生理及分子机制尚不清楚。因此,开展植物免疫诱导剂诱导水稻抗立枯病的全面系统研究,可以为植物免疫诱导剂防治水稻立枯病的大面积应用和丰富水稻抗立枯病生理及分子基础提供技术支持和理论依据,对建立水稻病害绿色防控及农药减施技术体系具有重要意义。本试验对364份水稻品种资源进行立枯病抗性评价,从中选择6个不同抗性类型的品种对黑龙江省采集分离得到的129个尖孢镰孢菌(F.oxysporum)菌株进行了致病力测定,明确364个品种的抗病类型以及F.oxysporum菌株间的致病力差异;以高感立枯病品种齐粳2和强致病力菌株QA09为供试材料,采用三因素的正交设计L8(4×22)优化诱导方案,评价12种诱导剂对水稻立枯病的诱导抗病效果;分析了F.oxysporum胁迫下氟唑活化酯(FBT)和壳寡糖(COS)分别对水稻秧苗干物质积累、根系形态、细胞膜透性、抗氧化系统及防御系统关键酶活性的影响,从形态和生理角度阐述了其对水稻立枯病的诱导抗病作用;并进行转录组学和蛋白质组学分析,分别从转录和翻译水平揭示其可能的诱导抗病分子机制。主要研究结果如下:(1)供试品种立枯病抗性存在显着差异(P<0.05),2年的病情指数分别在4.2~78.8之间和5.6~81.3之间。364份供试品种中,2年抗病类型一致的品种共有220份,其中高抗立枯病品种仅有7份;中抗立枯病品种有26份;中感立枯病品种有59份;感病级品种有101份;高感立枯病品种有27份。高抗和中抗品种共占9.06%,而感病和高感品种共占35.17%,说明感病品种明显多于抗病品种。(2)从黑龙江省13个水稻产区采集的病样中共分离得到312个立枯病菌株,根据F.oxysporum的形态学特征及EF-1α基因序列分析,共鉴定得到F.oxysporum菌株129个。以鉴选的高抗、中感、高感6个品种作为鉴别品种测定F.oxysporum菌株致病力,结果表明,菌株间致病力存在明显差异,病情指数差异幅度在13.4~43.1之间。通过聚类分析将129个菌株划分为4个致病类型群,其中Ⅰ型菌群为强致病类型群,平均病情指数41.5,占总菌株的9.3%。Ⅱ型菌群为较强致病类型群,平均病情指数33.5,占总菌株的28.7%。Ⅲ型菌群为较弱致病类型群,平均病情指数17.8,占总菌株的27.9%。Ⅳ型菌群为中等致病类型群,平均病情指数25.3,占总菌株的34.1%,是菌株数量最多的类群。(3)12种诱导剂在不同浓度下对F.oxysporum均无明显的杀菌作用。通过不同诱导浓度、诱导次数、诱导方式三因素的正交试验,优化了诱导方案。在此方案下,12种诱导剂对水稻立枯病的诱导抗病效果存在显着差异(P<0.05),FBT和COS防效最高,分别达到82.2%和80.3%,2种诱导剂之间差异不显着,但都显着高于其它10种诱导剂(P<0.05)。(4)未进行诱导处理的水稻植株接种F.oxysporum后,秧苗根系生长受到明显抑制,地上部和根部干物质增长缓慢,根冠比下降;而FBT处理和COS处理的水稻秧苗接种F.oxysporum后均能够缓解根系生长受到的抑制,增加了秧苗根长、根表面积及根体积,促进了地上部和根部干物质积累;同时提高了根冠比,平衡了地上部与地下部的物质积累与分配,促进秧苗健康生长。(5)FBT处理和COS处理均降低了F.oxysporum胁迫下秧苗根系中MDA含量和相对电导率,减轻了细胞膜受到的损伤。FBT处理和COS处理均可以提高F.oxysporum胁迫下秧苗根系POD、SOD、CAT、PPO和PAL的活性,增强水稻根系抗氧化能力和防御能力,提高水稻对立枯病的抗性。(6)转录组学分析表明,在F.oxysporum胁迫下,FBT诱导水稻差异表达基因6988个,COS诱导水稻差异表达基因6599个;KEGG通路富集分析表明,FBT处理的差异基因参与了125条pathways,COS处理的差异基因参与了122条pathways。实时定量PCR验证结果表明转录组测序数据真实可靠。本研究发现,在FBT和COS分别处理的pathways中,有多条共有的通路参与了水稻对立枯病的诱导抗性。FBT和COS都可以提高水杨酸(SA)通路的多个PR-1基因表达,激活SA信号转导途径,诱导水稻产生系统获得抗性(SAR),抵御F.oxysporum的侵染。FBT处理和COS处理中AUX1、SAUR、GH3和BRI1基因均上调表达,从而激活生长素(auxins)和油菜素内酯(BR)信号转导通路发挥抗病性。此外,FBT和COS均可以提高角质ω-羟化酶、脂肪酸-羟基脱氢酶和脂肪醇形成酰基辅酶A还原酶编码基因的表达水平,促进角质、栓质和蜡质的生物合成来增强水稻对立枯病的抗性。(7)蛋白质组学分析表明,在F.oxysporum胁迫下,FBT处理鉴定到922个差异蛋白,其中150个差异蛋白富集到9个KEGG通路中;COS处理鉴定到1323个差异蛋白,其中187个差异蛋白富集到14个KEGG通路中。实时定量PCR验证结果表明蛋白质组测序数据真实可靠。本研究发现,有多个FBT处理和COS处理共有的差异蛋白参与了水稻对立枯病的诱导抗性。FBT处理和COS处理中2个反向-柯巴基焦磷酸(CPSent)合成酶(Os CPS1ent和Os CPS2ent)均上调表达,都能够促进水稻合成柯巴基焦磷酸进而合成植物抗菌素抵抗F.oxysporum侵染。同时,FBT和COS均可以提高稻内酯合成酶的表达水平,促进稻内酯的生物合成,通过大量积累稻内酯来提高水稻对立枯病的抗性。
陈荣珠[6](2020)在《龙眼体细胞胚胎发生早期AGO基因家族的全基因组鉴定、表达与功能分析》文中认为龙眼(Dimocarpus longan Lour.)是我国华南地区具有较高经济价值的热带亚热带果树。龙眼果实质量和产量与其胚胎发育息息相关。植物体细胞胚胎与合子胚在发育过程基本相似,可作为研究植物胚胎发生机制的优良替代体系。植物体胚发生过程不仅受特异基因的调控,还受表观遗传调控,尤其是DNA甲基化,一定水平的DNA甲基化对植物体胚的正常发育是必须的。mi RNA能够介导DNA的甲基化,该过程与mi RNA加工合成途径中的相关蛋白有关,AGO作为mi RNA加工合成途径中的关键蛋白,参与介导DNA的甲基化,因此,AGO基因可能参与调控植物的体胚发生过程,但是具体作用机制尚不清楚,目前,关于龙眼AGO表达调控和功能特异性研究仍有大量空白。因此,本研究首先从三代测序的龙眼基因组数据库中鉴定出AGO基因家族,对Dl AGOs家族的表达模式进行了分析,利用异位表达的方法对龙眼AGO基因及启动子功能进行研究。最后,进行了龙眼胚性愈伤组织去甲基化的转录组学分析。以此来探究AGO在龙眼体胚发生早期的甲基化调控机制。主要研究结果如下:1龙眼体胚发生早期AGO家族的全基因组鉴定、生物信息学分析及Dl AGO4、Dl AGO7、Dl AGO10和Dl AGOMEL1 c DNA的克隆从龙眼基因组数据库中共鉴定出AGO家族10个成员,并根据注释到拟南芥或水稻中的成员进行命名。这些Dl AGOs基因分布于龙眼1、4、8、10、12、13、14和15号染色体,编码794-1064个氨基酸,含有AGO典型的保守结构域,且该家族的蛋白质均为亲水的碱性蛋白。系统进化树分析表明,不同物种的AGO可被分成4个分支,龙眼AGO与甜橙AGO亲缘关系最近。RT-PCR结合RACE法从龙眼EC中克隆获得了Dl AGO4、Dl AGO7、Dl AGO10和Dl AGOMEL1基因的c DNA全长序列,其长度分别为3425 bp、3418 bp、3775 bp和3289 bp。Dl AGOs基因家族成员的氨基酸序列同源性较低,可能与其功能的多样性有直接的关系。2龙眼Dl AGOs启动子的克隆与生物信息学分析克隆获得了Dl AGOs基因5’端侧翼序列长度分别为1437 bp、1809bp、1514 bp、1807 bp、1707 bp、1722 bp、1784 bp、1746 bp、1794 bp和1512 bp。生物信息学分析表明,Dl AGO1、Dl AGO4和Dl AGO5-2启动子含有Cp G岛区域;Dl AGOs启动子序列除了含有大量的核心元件TATA-box和CAAT-box外,还含有多种光响应、激素应答、环境胁迫响应等元件,说明龙眼AGO基因在激素响应、光响应及抗逆等方面可能具有调控作用。3龙眼Dl AGOs家族的表达模式分析Dl AGOs不同成员在龙眼体胚发生早期阶段及合子胚发育阶段均有表达,尤其在胚胎发生的早中期具有较高的表达,不同成员具有一定功能的分工和互补,可能参与调控龙眼胚胎发生发育过程。Dl AGOs在龙眼不同组织部位中的时空表达具有特异性,可能参与龙眼种子、花、幼果和茎的发育调控。Dl AGOs基因在激素处理、不同光质处理、高温和低温处理、盐胁迫、渗透胁迫、干旱胁迫以及ABA处理下均有响应,说明它们广泛参与了激素应答、光响应及非生物胁迫应答,但是不同成员具有不同的表达模式,这也体现了AGO基因家族成员之间功能的多样性。4龙眼Dl AGOs启动子的功能验证构建龙眼Dl AGOs启动子表达载体瞬时转化烟草叶片和龙眼胚性愈伤组织EC,利用组织化学染色、GUS基因的瞬时表达及启动子激素应答分析。结果显示,Dl AGOs启动子均具有驱动GUS基因表达的活性,其中pro AGO5-1的驱动能力最强,ABA诱导Dl AGOs启动子的转录活性,部分启动子受Me JA、SA和GA3的诱导,推测龙眼Dl AGOs启动子为激素诱导型启动子。5 Dl AGO7、Dl AGO10和Dl AGOMEL1的亚细胞定位研究构建融合表达载体,瞬时转化洋葱内表皮细胞,以GFP为报告基因,利用激光共聚焦显微镜观察表达情况,亚细胞定位结果表明,龙眼Dl AGO7主要定位于细胞核中,而Dl AGO10和Dl AGOMEL1主要定位于细胞质中。6 5-氮胞苷对龙眼体胚发生早期及Dl AGOs表达的影响2,4-D和5-azac均会影响植物体胚的发生,本研究用2,4-D(0.1、0.5、1.0 mg/L)与5-氮胞苷(5-azac:0、5、25、50、100 uM)配合处理龙眼胚性愈伤组织。显微观察发现,5 uM 5-azac与0.1 mg/L或0.5 mg/L 2,4-D配合使用,有利于球形胚产生;定量结果表明,Dl AGOs响应2,4-D和5-azac的处理,其中Dl AGO4在5 uM 5-azac处理下呈上调表达。在MS培养基中添加0、2.5、5 uM 5-azac处理龙眼EC 1、3、6、9和12 d,显微观察发现,培养第9 d,对照组未出现球形胚,而处理组中的龙眼胚性愈伤组织均发育至球形胚阶段;培养到第12 d,对照组和处理组均出现了球形胚;定量结果表明,低浓度5-azac处理9d促进Dl AGO4基因的表达。7 5-氮胞苷处理下龙眼体胚发生早期的转录组学分析用2.5 uM 5-azac处理龙眼EC 9 d,以不加5-azac为对照组,采用BGISEQ-500测序平台进行RNA高通量测序。测序结果表明,对照组与处理组相比总共有1,617个差异表达的基因,主要富集在植物病原互作、植物激素信号转导、植物MAPK信号通路、淀粉和糖代谢及丁酸盐代谢、C5-支化二元酸代谢、硫代谢、硒代化合物代谢等代谢通路。5-azac处理后,龙眼DNA甲基化水平降低,促进与龙眼体胚发生相关基因(FUS3、ABI3、FT1、GABA-T3、CAS、GLP等)和AGO4基因上调表达,从而促进龙眼早期体胚的发生。因此,5-azac处理促进龙眼Dl AGO4基因的表达,Dl AGO4与24-nt lmi RNA结合抑制DNA甲基化,促进龙眼体胚发生;5-azac抑制组蛋白乙酰化促进龙眼体胚发生;丁酸盐促进组蛋白丁酰化促进龙眼体胚发生,同时,丁酸盐代谢还参与植物抗逆。
余东[7](2020)在《第三代杂交水稻ptc1普通核不育系种子繁殖体系构建及应用》文中研究指明水稻作为我国单产最高的粮食作物,是实现国内粮食基本自给、保证口粮绝对安全的重要基石。在不断提高水稻单产过程中杂种优势的利用发挥了重要作用,现阶段水稻杂种优势利用途径经历了以细胞质雄性不育为基础的第一代杂交稻技术和以环境敏感型核不育为基础的第二代杂交稻技术,目前正向以普通核不育为基础的第三代杂交稻育种技术迈进。普通核不育水稻具有育性稳定、不育彻底和易于配制强优势杂交组合的优点,是一种理想的杂种优势利用遗传工具,但其种子的批量繁殖问题长期制约了普通核不育系在生产上的应用。本文通过克隆普通核不育突变体的育性控制基因,利用育性控制基因及相关不育突变体构建不育系种子的批量繁殖技术体系,并利用基因编辑技术建立新型普通核不育系定向培育技术体系。在此基础之上,再利用繁殖和创制的新型不育系,通过广泛杂交测配选育强优势第三代杂交水稻组合。主要结果如下:1.从恢复系R299辐射诱变后代中鉴定一个无花粉型普通核不育突变体,并明确其育性控制基因为PTC1。遗传互补试验证明野生型PTC1基因能完全恢复ptc1突变体的育性,说明该基因及其突变体适合用于第三代杂交水稻不育系种子繁殖体系的构建。2.利用R299背景的ptc1普通核不育突变体和PTC1基因,结合胚乳荧光标记技术和转基因花粉失活技术分别构建了二基因遗传工程繁殖系和三基因遗传工程繁殖系,两种繁殖系都能满足普通核不育系种子的批量繁殖。分析繁殖系和不育系植株的不同混植比例对生产不育系种子产量和效率的影响,结果显示二基因繁殖系与不育系的最佳混植比例为3:7,三基因繁殖系与不育系的最佳混植比例为2:8,但从整体上分析三基因繁殖系的不育系种子繁殖产量和繁殖效率都要优于二基因繁殖系。3.利用一系列分子生物学技术对遗传工程繁殖系的分子特征进行安全评价,结果表明二基因繁殖系和三基因繁殖系的外源T-DNA区在水稻基因组上都能稳定遗传且外源T-DNA区的插入位点对繁殖系自身无不良影响;目的基因都在水稻预期的组织部位稳定表达,经生物信息学分析所表达的蛋白序列与已知的毒蛋白、过敏源和抗性营养因子无高度同源的氨基酸序列。上述结果从分子特征证明遗传工程繁殖系的转基因生物安全风险较低。4.根据PTC1基因序列设计靶位点构建了CRISPR/Cas9基因编辑载体,建立了快速定向培育了普通核不育系的技术体系。利用该定向培育技术获得了华占-SGMS和TFB-SGMS两个普通核不育系,两个不育系的柱头外露率都超过60%,满足不育系高异交结实率的要求。5.利用恢复系背景的299-SGMS和华占-SGMS的普通核不育系选育了5个第三代杂交水稻高产苗头组合,分别比对照天优华占增产5.98%-27.7%,证明“恢”变“不”是培育不育系的有效方式之一。同时,恢复系变不育系的成功经验也进一步表明普通核不育系不仅能打破“恢保”关系限制,而且也能打破“恢不”关系的限制。6.开发了一种无缝堆累的酶促组装技术,攻克了结构复杂、酶切位点较多的大分子DNA片段的克隆难题,利用该技术将7.09kb的育性恢复基因PTC1组装至载体,为遗传工程繁殖系的顺利构建奠定了基础。7.开发了CDL-PCR分离侧翼序列的方法,利用该方法精准高效地获得了繁殖系转基因插入位点,为繁殖系转基因生物安全评价提供了重要的分子证据。
时敏,唐璞,王知知,黄健华,陈学新[8](2020)在《中国寄生蜂研究及其在害虫生物防治中的应用》文中认为寄生蜂是一类重要的寄生性天敌昆虫,种类繁多、习性复杂,在害虫生物防治和综合治理中发挥着极其重要的作用。在产卵时,寄生蜂携带的毒液、多DNA病毒等寄生因子就会随之进入寄主体内,发挥调控寄主生长、发育、免疫、代谢、行为的作用,从而保障了寄生蜂后代的发育。本文主要针对我国寄生蜂的系统分类、资源普查、生物学、生态学、寄主调控、人工繁殖、释放应用、田间保护和助增等方面的基础研究和应用进行了概述和整理。
李玉婵[9](2020)在《农杆菌介导的北柴胡遗传转化体系的建立》文中研究表明柴胡是我国着名大宗药材,以根入药,药用价值极高,化学活性成分复杂丰富,其中柴胡皂苷是柴胡类抗炎药的主要药效成分,其在侧根中含量显着高于主根中含量。近年来,使用基于生物技术的育种方法已成为选育药用植物最新方向之一,而农杆菌介导的基因转化是直接依赖于植物组织培养的主要生物技术育种方法。本课题组前期对北柴胡中侧根形成相关基因进行克隆研究后发现,生长素响应基因(auxin-responsive,AUX/IAA)家族中的BcIAA13在侧根形成前后表达量的变化趋势一致,侧根形成后表达量逐渐降低,推测BcIAA13参与调控北柴胡侧根发生发育的过程。本研究以北柴胡叶片、茎段、下胚轴为外植体优化北柴胡的离体再生体系,同时构建pCAMBIA1301-BcIAA13植物超表达载体,利用根癌农杆菌对北柴胡进行遗传转化体系初步研究,研究对验证相关功能基因在柴胡生长发育过程中发挥的作用具有重要意义。主要研究结果如下:(1)北柴胡离体组织再生体系优化设置多种诱导配方对北柴胡叶片、茎段、下胚轴进行愈伤组织诱导,试验获得优化再生体系结果为:主要外源激素为2,4-D、TDZ、6-BA等,其中适宜于柴胡叶片、下胚轴、茎段CN的愈伤组织诱导配方是含有2.0mg/L 2,4-D和1.0mg/L TDZ的MS培养基;茎段N的最佳愈伤诱导培养基为MS+1mg/L2,4-D+0.5mg/LKT+0.5mg/L6-BA+4g/L植物凝胶+30g/L蔗糖。北柴胡下胚轴愈伤组织的不定芽分化率最高,分化率为73.58%,出苗率为54.72%,分化培养基为:MS+0.5mg/L KT;不定芽生根培养中:IBA生长激素不定根诱导效果最好,其中MS+IBA 0.5mg/L+蔗糖30g/L+植物凝胶4g/L是柴胡生根的最佳培养基,诱导不定根数10根,根长3.63cm。(2)pCAMBIA1301-BcIAA13植物表达载体的构建以“川北柴1号”幼苗为植物材料提取得到高质量RNA逆转录得到北柴胡cDNA,并通过PCR克隆获取到目的基因BcIAA13,成功构建pCAMBIA1301-BcIAA13植物表达载体。(3)北柴胡BcIAA13基因生物信息学分析对北柴胡BcIAA13基因进行生物信息学分析的结果表明:北柴胡BcIAA13基因序列与胡萝卜生长素调控蛋白IAA13基因序列覆盖度到达71%,相似性高达80%。该基因编码313个氨基酸是结构稳定的酸性蛋白,不存在跨膜区域,具有亲水性,二级结构中含量最高的为β折叠,占全部序列的24.92%,主要存在于植物细胞质间。序列分析结果表明,该基因属于AUX/IAA超级家族,具有AUX/IAA结合结构域I,II,III,IV。进化树聚类分析表明北柴胡BcIAA13基因与胡萝卜亲缘性最近。(4)农杆菌介导的北柴胡遗传转化体系的初步研究利用根癌农杆菌介导法,通过筛选抗生素潮霉素适宜浓度、菌液浓度、共培养时间、外植体种类建立起北柴胡的遗传转化体系。获得转化条件为:侵染菌液OD600≈0.6,侵染时间为10min,共培养2d,潮霉素筛选浓度为25mg/L。其中下胚轴的转化效率最高,抗性愈伤率为46.55%。
朱末[10](2020)在《BTA1调控水稻分蘖角度的分子机制研究》文中研究说明分蘖角度是影响水稻株型的重要因素。定位和克隆调控水稻分蘖角度的基因,开展调控水稻分蘖角度形成的分子机制的研究,对水稻株型改良、开展水稻超高产理想株型育种具有重要的理论和实践意义。水稻分蘖角度的形成是一个非常复杂的过程。除了遗传因素外,多种自然环境条件(包括光照、重力)、激素水平等因素均参与水稻分蘖角度的调控。已有的研究表明,水稻的负向重力性反应和分蘖着生的细胞学形态变化是导致水稻分蘖角度变化的原因。目前已经克隆了一些调控水稻分蘖角度的基因。但是,深入的分子机制尚不清楚。本研究以EMS化学诱变筛选获得的分蘖角度变大、呈散生状生长的突变体(bigger tiller angle 1-1,bta1-1)为试材,利用图位克隆、DNA重组技术、农杆菌介导的水稻成熟胚遗传转化技术、荧光定量RT-PCR技术、烟草瞬时转化、RNA高通量转录组测序和分析等技术,观察了bta1-1突变体的分蘖角度和负向重力性反应的变化;定位并克隆了BTA1基因;对该基因进行了表达模式分析和差异表达分析;分析了bta1-1突变体和野生型(WT)之间差异表达的基因;分析了差异表达基因的富集通路,从全基因组水平分析了BTA1调控水稻分蘖角度的分子机制。主要研究结果如下:1.筛选获得了水稻大分蘖角度的突变体bta1-1。利用EMS诱变的方法,获得了一个分蘖角度显着变大的突变体,命名为bigger tiller angle 1-1(bta1-1)。在水稻不同生育时期,bta1-1突变体的分蘖角度都极显着大于野生型。2.bta1-1突变改变了水稻的负向重力性反应。通过对WT和bta1-1突变体的负向重力性反应的研究发现,bta1-1突变体地上部分负向重力生长能力缺失,从而导致bta1-1突变体的分蘖角度增大。3.bta1-1突变改变了水稻其它农艺性状。农艺性状调查的结果表明,除了分蘖角度之外,bta1-1突变还导致分蘖数、茎长、有效穗数、饱粒数、干物质重量数等农艺性状改变。4.克隆了BTA1基因。利用图位克隆和对已知控制水稻分蘖角度的基因测序相结合的方法,发现了在已知的LA1基因的第三个外显子有一个G到T的突变,使密码子由GAG变成TAG,从编码谷氨酸(Glutamic acid,Glu)变成终止密码子(Stop codon),导致翻译提前终止。5.BTA1基因可以互补bta1-1的表型。构建了35S:BTA1/LA1-GFP植物表达载体,并将构建的载体转入bta1-1突变体,获得了独立的转基因株系。表型观察的结果表明,BTA1/LA1基因可以互补bta1-1突变体分蘖角度变大的表型,说明LA1基因的G到T的突变是导致bta1-1表型的原因,bta1-1是lazy1的等位突变。6.生物信息学分析结果表明,在17个物种40个BTA1/LA1-like蛋白中均含有典型的EAR-Motif,说明BTA1/LA1-like蛋白作为主动抑制子负调控胁迫应答基因的表达。进化分析以及共线性的分析结果表明单子叶植物中BTA1/LA1-like蛋白亲缘关系更加接近。7.BTA1/LA1基因在检测的组织和器官中,在不同的生长发育阶段都有表达。利用荧光定量RT-PCR技术检测的结果说明,BTA1/LA1在水稻的整个生育期和各器官中都有表达。8.bta1-1突变降低了BTA1/LA1基因的表达水平。与WT相比,bta1-1突变体在各时期和部位BTA1/LA1的表达量都显着降低,说明bta1-1突变抑制了BTA1/LA1的表达。9.bta1-1突变改变了BTA1/LA1蛋白质的亚细胞定位。亚细胞定位和质壁分离的结果表明,bta1-1突变改变了BTA1/LA1同时定位在细胞膜和细胞核上的亚细胞定位模式。bta1-1突变后的部分蛋白质BTA1/LA1△C160失去了细胞核定位,只定位在细胞膜上。10.bta1-1突变改变了生长素信号转导和极性运输相关基因的表达。与WT相比,OsPIN1、OsPIN5b、OsABCB14、OsCLIP和OsIAA6的表达显着下调,而OsPIN2、OsAUX1和OsCOLE1的表达显着上调。11.bta1-1突变改变了具有不同生物学功能、多通路、多基因的表达。RNA高通量测序的结果表明,bta1-1突变显着改变了1025个基因的表达,这些差异表达基因高度富集于生长素信号传导等途径。BTA1/LA1可能通过介导蛋白质和DNA相互作用,参与核小体和染色质的组装行使功能。这些表明BTA1/LA1通过调控生长素转运和生长素信号转导,导致生长素的不对称分布,来控制水稻分蘖角度。综上所述,本研究证明bta1-1是lazy1的等位突变。核定位信号以及EAR结构域的缺失导致LA1的功能丧失,说明核定位信号和EAR结构域对LA1的功能非常重要。bta1-1突变抑制LA1的表达。同时使OsPIN1、OsPIN5b、OsABCB14、OsCLIP和OsIAA6的表达下调,OsPIN2、OsAUX1和OsCOLE1的表达上调,说明BTA1/LA1通过调控生长素信号转导和极性运输,影响水稻的负向重力性,最终影响分蘖角度。
二、水稻不同器官组织培养试验初报(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、水稻不同器官组织培养试验初报(论文提纲范文)
(1)杜仲ARF基因家族分析与EuARF19.2功能验证(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 生长素响应因子(ARF)研究进展 |
1.2.1 ARF的作用机制 |
1.2.2 ARF的蛋白结构 |
1.2.3 ARF对植物生长发育的作用 |
1.2.4 miR160/miR167对ARF的调控 |
1.3 植物基因的功能验证 |
1.4 杜仲的遗传转化 |
1.4.1 植物遗传转化的方法 |
1.4.2 杜仲的组织培养及农杆菌介导的遗传转化研究进展 |
1.5 本研究的目的意义与主要内容 |
1.5.1 本研究的目的意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.6 技术路线 |
第二章 杜仲ARF基因家族分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验主要仪器与试剂 |
2.1.3 杜仲ARF基因家族的鉴定 |
2.1.4 杜仲ARF基因家族系统进化树分析 |
2.1.5 杜仲ARF基因家族的生物信息学分析 |
2.1.6 miRNA靶基因结合位点预测 |
2.1.7 EuARFs基因表达分析 |
2.1.8 RNA的提取 |
2.1.9 反转录与qRT-PCR |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 EuARF蛋白的鉴定及理化性质 |
2.2.2 EuARF蛋白的系统进化 |
2.2.3 EuARFs的基因结构 |
2.2.4 EuARFs蛋白的保守结构域和基序 |
2.2.5 EuARF基因受miR160/167 调控的靶位点 |
2.2.6 EuARFs和 eu-miR160/167 的表达模式 |
2.3 讨论 |
2.3.1 EuARFs的进化 |
2.3.2 EuARFs的蛋白结构 |
2.3.3 miRNA的调控预测 |
2.3.4 EuARFs的功能预测 |
2.4 小结 |
第三章 杜仲EuARF19.2 的克隆与功能分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验主要仪器和试剂 |
3.1.3 杜仲杂交后代叶片数据测定 |
3.1.4 杜仲杂交后代叶片的EuARF19.2 表达分析 |
3.1.5 IAA处理下杜仲萌发芽的EuARF19.2 表达分析 |
3.1.6 RNA提取与qRT-PCR分析 |
3.1.7 EuARF19.2 cDNA全长的克隆 |
3.1.8 农杆菌介导的拟南芥遗传转化 |
3.1.9 T3代拟南芥阳性转基因植株叶片的表型测定与EuARF19.2的表达量分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 EuARF19.2 表达与植株叶面积的关联性 |
3.2.2 EuARF19.2对IAA的响应 |
3.2.3 EuARF19.2 表达载体的构建 |
3.2.4 T3 代阳性拟南芥转基因植株的获得 |
3.2.5 T3 代拟南芥转基因阳性植株叶片的表型与EuARF19.2 表达量 |
3.3 讨论 |
3.3.1 杜仲叶片生长发育模式 |
3.3.2 EuARF19.2对IAA的响应 |
3.3.3 EuARF19.2 对叶片生长发育的调控 |
3.4 小结 |
第四章 杜仲叶片愈伤组织遗传转化体系的建立与EuARF19.2的遗传转化 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 实验主要仪器与试剂 |
4.1.3 叶片愈伤组织再生体系优化 |
4.1.4 愈伤组织抑菌剂和抗生素敏感性试验 |
4.1.5 农杆菌介导的杜仲叶片愈伤组织遗传转化转化因子试验 |
4.1.6 抗性芽的筛选与检测 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 愈伤组织诱导最适培养基 |
4.2.2 愈伤组织增殖的最适培养基 |
4.2.3 不定芽诱导与复壮最适培养基 |
4.2.4 头孢霉素与卡那霉素对不定芽诱导的影响 |
4.2.5 农杆菌介导的杜仲叶片愈伤组织遗传转化的转化因子 |
4.2.6 抗性芽的获得 |
4.3 讨论 |
4.3.1 杜仲叶片愈伤组织再生体系 |
4.3.2 影响杜仲叶片愈伤组织遗传转化的因子 |
4.3.3 转EuARF19.2 杜仲抗性芽 |
4.4 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 有待进一步研究的问题 |
参考文献 |
缩略词 |
附录 |
附表2-1 AtARF、OsARF与PeARF的蛋白序列号 |
附表3-1 一号家系2015 年叶片数据 |
附表3-2 一号家系2016 年叶片数据 |
附表3-3 一号家系2017 年叶片数据 |
附表3-4 一号家系2018 年叶片数据 |
致谢 |
个人简历 |
(2)宿根矮化病菌侵染甘蔗的生理与分子机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 前言 |
1.1 甘蔗宿根矮化病 |
1.1.1 甘蔗宿根矮化病的发生、症状及危害 |
1.1.2 甘蔗宿根矮化病的病原菌 |
1.1.3 甘蔗宿根矮化病的传播及致病机理 |
1.1.4 甘蔗宿根矮化病的检测 |
1.1.5 甘蔗宿根矮化病的防治 |
1.1.6 甘蔗宿根矮化病病原菌的基因组学研究 |
1.2 植物与病原菌互作机制 |
1.2.1 植物与病原菌互作的形态及细胞学变化 |
1.2.2 植物与病原菌互作的生化及分子机制 |
1.3 植物应答病原菌侵染的转录组、蛋白组及蛋白质修饰组学研究 |
1.3.1 转录组学 |
1.3.2 蛋白质组学 |
1.3.3 转录组学与蛋白质组学的关联研究 |
1.3.4 蛋白修饰组学 |
1.4 立题依据与研究意义 |
1.5 技术路线 |
第二章 宿根矮化病菌侵染对甘蔗生长代谢的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 制备Lxx接种菌液 |
2.1.2 种植材料与接种 |
2.1.3 测定项目与方法 |
2.1.3.1 基于实时荧光定量PCR和 Western Blot检测甘蔗宿根矮化病 |
2.1.3.2 甘蔗农艺性状测定 |
2.1.3.3 水势、膜透性、游离氨基酸含量测定 |
2.1.3.4 可溶性糖、水分含量测定 |
2.1.3.5 半胱氨酸、甲硫氨酸、钙调素含量测定 |
2.1.3.6 防御相关基因表达量测定方法 |
2.1.4 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 甘蔗茎中RNA提取及荧光定量引物的筛选 |
2.2.2 Lxx接种后不同时期甘蔗体内的Lxx18460 基因表达 |
2.2.3 甘蔗茎中蛋白质质量 |
2.2.4 不同时期RSD染病甘蔗体内Lxx18460 蛋白表达 |
2.2.5 Lxx侵染对甘蔗农艺性状的影响 |
2.2.6 Lxx接种对甘蔗叶片水势、膜透性、游离氨基酸含量影响 |
2.2.7 Lxx接种对甘蔗可溶性糖和水分含量的影响 |
2.2.8 Lxx接种对甘蔗叶片半胱氨酸、甲硫氨酸、钙调素含量的影响 |
2.2.9 Lxx接种对甘蔗叶片PAL、ZFP和 NBS-LRR基因表达的影响 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 宿根矮化病菌侵染对甘蔗叶片细胞壁组分的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 种植及处理 |
3.1.3 测定项目及方法 |
3.1.3.1 甘蔗RSD确诊及取样 |
3.1.3.2 细胞壁组分的测定 |
3.1.4 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 DNA提取结果 |
3.2.2 PCR检测结果 |
3.2.3 Lxx接种对甘蔗叶片纤维素含量的影响 |
3.2.4 Lxx接种对甘蔗叶片半纤维素含量的影响 |
3.2.5 Lxx接种对甘蔗叶片果胶含量的影响 |
3.2.6 Lxx接种对甘蔗叶片胼胝质含量的影响 |
3.2.7 Lxx接种对甘蔗叶片木质素含量的影响 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 宿根矮化病菌侵染对甘蔗干物质及氮磷钾含量的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 样品采集及处理 |
4.1.3 测定项目及方法 |
4.1.3.1 甘蔗全氮含量测定 |
4.1.3.2 甘蔗全磷含量测定 |
4.1.3.3 甘蔗全钾含量测定 |
4.1.4 数据处理 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 Lxx接种对甘蔗地上部分干物质积累量的影响 |
4.2.2 Lxx接种对甘蔗全氮的影响 |
4.2.3 Lxx接种对甘蔗全磷的影响 |
4.2.4 Lxx接种对甘蔗全钾的影响 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 甘蔗应答宿根矮化病菌的转录组分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 材料种植与处理 |
5.1.3 转录组测序文库的构建 |
5.1.4 高通量测序数据基本分析与处理 |
5.1.4.1 CDS预测与SSR分析 |
5.1.4.2 基因注释 |
5.1.5 转录本表达量分析与基因表达差异分析 |
5.1.6 GO和 KEGG通路富集分析 |
5.1.7 qRT-PCR检测分析 |
5.1.8 数据获取 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 测序数据质控 |
5.2.2 转录组组装 |
5.2.3 CDS及 SSR分析 |
5.2.4 甘蔗转录组注释 |
5.2.5 差异表达基因分析 |
5.2.5.1 Lxx侵染后差异表达基因的数量分析 |
5.2.5.2 差异基因的GO功能富集 |
5.2.5.3 差异基因的KEGG Pathway功能富集 |
5.2.6 差异表达基因的个性化分析 |
5.2.6.1 Lxx侵染后差异表达基因的功能分析 |
5.2.6.2 甘蔗响应Lxx侵染的差异表达基因 |
5.2.7 荧光定量实验 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
第六章 甘蔗应答宿根矮化病菌侵染的蛋白质组研究 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 试验材料 |
6.1.2 蛋白质提取 |
6.1.3 蛋白质定量与SDS-PAGE单向电泳 |
6.1.4 蛋白质组测序实验流程 |
6.1.4.1 蛋白酶解 |
6.1.4.2 High pH RP分离和高效液相 |
6.1.4.3 DDA(data-dependent acquisition)质谱检测 |
6.1.4.4 DIA质谱检测 |
6.1.5 蛋白组数据信息分析流程 |
6.1.5.1 数据库选择 |
6.1.5.2 DDA数据分析 |
6.1.5.3 DIA数据分析 |
6.1.5.4 MSstats差异分析 |
6.1.5.5 各个数据库项目的注释 |
6.1.5.6 差异蛋白的功能注释 |
6.1.6 MRM分析 |
6.1.6.1 蛋白质提取、质控、酶解、高效液相分离 |
6.1.6.2 质谱检测 |
6.1.6.3 MRM实验数据及生信分析流程 |
6.1.7 蛋白质组与转录组关联分析 |
6.1.7.1 关联分析流程 |
6.1.7.2 蛋白质组与转录组关联分析参数设置 |
6.1.7.3 关联数据分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 蛋白质检测 |
6.2.2 蛋白质组数据鉴定 |
6.2.2.1 蛋白质组基本鉴定信息 |
6.2.2.2 肽段质量评估 |
6.2.2.3 蛋白质组的整体分布分析 |
6.2.3 蛋白注释 |
6.2.3.1 GO分析 |
6.2.3.2 KOG分析 |
6.2.3.3 Pathway分析 |
6.2.4 差异表达蛋白统计分析 |
6.2.4.1 差异表达蛋白GO富集分析 |
6.2.4.2 差异表达蛋白的Pathway富集分析 |
6.2.4.3 差异表达蛋白KOG注释 |
6.2.4.4 差异表达蛋白亚细胞定位 |
6.2.5 样本中目标差异蛋白的MRM验证 |
6.2.5.1 MRM定量信息 |
6.2.5.2 目标蛋白相对定量 |
6.2.6 蛋白质组与转录组的关联分析 |
6.2.6.1 二个组学关联的数量信息 |
6.2.6.2 蛋白组与转录组的相关性分析 |
6.2.6.3 关联差异蛋白分析 |
6.2.6.4 GO富集关联数量统计 |
6.2.6.5 GO富集关联相关性分析 |
6.2.6.6 Pathway富集关联数量统计 |
6.2.6.7 Pathway富集关联相关性分析 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
第七章 甘蔗应答宿根矮化病菌侵染的磷酸化蛋白组学分析 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 试验材料 |
7.1.2 蛋白质提取 |
7.1.3 蛋白样品质控 |
7.1.4 实验流程 |
7.1.5 数据分析 |
7.1.5.1 iTRAQ定量磷酸化蛋白质组学的基本信息分析流程 |
7.1.5.2 磷酸化蛋白鉴定与定量 |
7.1.5.3 磷酸化蛋白组功能分析 |
7.1.5.4 差异磷酸化蛋白的富集分析 |
7.1.6 PRM验证 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 磷酸化蛋白组鉴定 |
7.2.1.1 磷酸化蛋白组鉴定统计 |
7.2.1.2 磷酸化蛋白组鉴定数据评估 |
7.2.1.3 磷酸化位点统计 |
7.2.1.4 定量重复性评估 |
7.2.2 磷酸化蛋白组功能分析 |
7.2.2.1 GO注释分析 |
7.2.2.2 KEGG代谢通路注释分析 |
7.2.2.3 COG注释分析 |
7.2.3 差异磷酸化蛋白组功能分析 |
7.2.3.1 差异磷酸化肽段统计 |
7.2.3.2 差异磷酸化蛋白的GO富集分析 |
7.2.3.3 差异磷酸化蛋白的Pathway富集分析 |
7.2.3.4 差异磷酸化蛋白互作网络分析 |
7.2.3.5 差异磷酸化蛋白的亚细胞定位分析 |
7.2.4 样本中目标差异磷酸化肽段的PRM验证 |
7.2.4.1 PRM定量信息 |
7.2.4.2 目标磷酸化肽段相对定量 |
7.3 讨论 |
7.4 小结 |
第八章 转基因烟草的Lxx18460 基因功能分析 |
8.1 材料与方法 |
8.1.1 试验材料与试剂 |
8.1.2 种植和处理 |
8.1.3 转基因烟草的DNA提取与PCR检测 |
8.1.4 转基因烟草的蛋白质提取与Western Blot检测 |
8.1.5 农艺性状的测定 |
8.1.6 光合速率的测定 |
8.1.7 防御酶活性的测定 |
8.1.8 内源激素含量的测定 |
8.1.9 Lxx18460 基因在转基因烟草中的表达 |
8.1.10 Western Blot检测不同时间Lxx18460 蛋白质的表达 |
8.1.11 转Lxx18460 基因烟草基因差异表达分析 |
8.1.12 生理数据分析 |
8.2 结果与分析 |
8.2.1 转基因烟草TI代的PCR检测 |
8.2.2 转基因烟草TI代的Western Blot检测 |
8.2.3 转基因烟草植株与野生型烟草植株的表型观察 |
8.2.4 转基因烟草植株与野生型烟草植株的株高、叶面积和净光合速率 |
8.2.5 防御酶活性在转基因和野生型烟草植株中的变化 |
8.2.6 内源激素含量在转基因和野生型烟草植株中的变化 |
8.2.7 Lxx18460 基因在转基因植株中的表达情况 |
8.2.8 Lxx18460 蛋白在转基因植株中的表达情况 |
8.2.9 转Lxx18460 烟草与野生型烟草的差异表达基因分析 |
8.2.10 RT-PCR验证 |
8.3 讨论 |
8.4 小结 |
第九章 转Lxx18460 甘蔗的遗传转化 |
9.1 材料与方法 |
9.1.1 植物材料 |
9.1.2 菌种及质粒 |
9.1.3 试剂 |
9.1.4 主要仪器设备 |
9.1.5 培养基及溶液的配置 |
9.1.6 目的基因获得 |
9.1.6.1 引物设计 |
9.1.6.2 目的基因的扩增 |
9.1.7 构建重组载体p UBTC–Lxx18460 |
9.1.7.1 连接p MD18-T载体及转化E.coli感受态细胞 |
9.1.7.2 检测阳性克隆菌株 |
9.1.7.3 质粒的提取 |
9.1.7.4 单子叶植物表达载体和目的基因的双酶切 |
9.1.7.5 目的基因Lxx18460 连接单子叶表达载体p UBTC |
9.1.7.6 转化E.coli感受态细胞及挑选阳性克隆菌株 |
9.1.7.7 农杆菌感受态细胞EHA105 的转化 |
9.1.7.8 重组子转化EHA105 后单菌落PCR验证 |
9.1.8 农杆菌介导法转化甘蔗 |
9.1.8.1 甘蔗转化材料的培养 |
9.1.8.2 农杆菌侵染液的制备 |
9.1.8.3 甘蔗愈伤侵染转化 |
9.1.8.4 甘蔗愈伤转化后的培养 |
9.1.9 转基因阳性植株的PCR检测 |
9.1.9.1 甘蔗DNA的提取 |
9.1.9.2 转基因甘蔗的PCR检测 |
9.1.9.3 转基因甘蔗的Western Blot检测 |
9.2 结果与分析 |
9.2.1 目的基因的获得 |
9.2.2 载体构建和重组质粒双酶切验证 |
9.2.3 重组质粒转化农杆菌检测 |
9.2.4 转基因甘蔗的获得 |
9.2.5 甘蔗DNA提取与转基因植株PCR检测 |
9.2.6 转基因甘蔗Western Blot检测 |
9.3 讨论 |
9.4 小结 |
第十章 总结与展望 |
10.1 全文总结 |
10.2 全文讨论 |
10.3 论文创新点 |
10.4 问题与展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读博士学位期间科研、学术活动、发表论文情况 |
(3)小麦淡绿叶突变体chli表型分析、突变基因克隆及功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 高等植物中叶色突变体的研究进展 |
1.1.1 叶色突变体的表型特征 |
1.1.2 叶色变化的类型及来源 |
1.1.3 叶色突变体的遗传特征 |
1.1.4 植物光合色素的种类、性质及分布 |
1.2 高等植物叶绿素生物代谢研究进展 |
1.2.1 从谷氨酸到氨基酮戊酸的合成 |
1.2.2 从ALA的合成到尿原卟啉III的合成 |
1.2.3 从尿卟啉原III到原卟啉IX的合成 |
1.2.4 叶绿素合成和血红素合成的分支点 |
1.2.5 Mg-proto IX至3-乙烯基脱植基叶绿素a的合成 |
1.2.6 叶绿素a、叶绿素b的合成及叶绿素循环 |
1.3 小麦叶色突变体研究进展 |
1.3.1 小麦叶色突变体的表型特征 |
1.3.2 小麦叶色突变体的遗传方式 |
1.3.3 小麦叶色突变体的分子机理 |
1.3.4 小麦叶绿素突变体基因克隆进展 |
1.4 小麦基因定位及克隆方法简述 |
1.5 生物素体内标记介导的互作蛋白钓取 |
1.6 本研究的目的、意义及研究路线 |
1.6.1 本研究的目的和意义 |
1.6.2 技术路线 |
第二章 小麦淡绿色叶片突变体chli的表型及生理特征 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 供试小麦材料及种植 |
2.1.2 试验仪器和试剂 |
2.1.3 石蜡切片 |
2.1.4 透射电子显微镜用样品制样及观察 |
2.1.5 农艺性状调查 |
2.1.6 叶绿素含量测定 |
2.1.7 Proto IX及 Mg-proto IX含量的测定 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 突变体chli的形态特征及农艺性状调查 |
2.2.2 chli中叶绿素、类胡萝卜素 |
2.2.3 Proto IX及 Mg-Proto IX含量 |
2.2.4 突变体chli和陕农33叶片结构特征 |
2.2.5 突变体chli和陕农33叶绿体结构特征 |
2.3 讨论 |
2.3.1 叶绿素部分缺失是chli叶片黄化的重要原因 |
2.3.2 Proto IX到 Mg-proto IX的合成受阻 |
2.3.3 突变体chli叶片叶绿体中类囊体发育滞后 |
第三章 突变体chli淡绿叶性状的遗传规律 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 遗传群体构建 |
3.1.2 材料种植与表型鉴定 |
3.1.3 统计分析 |
3.2 结果与分析 |
3.3 讨论 |
第四章 突变基因的定位、克隆及功能研究 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 遗传群体构建 |
4.1.2 仪器和试剂 |
4.1.3 拟南芥种植 |
4.1.4 质粒及菌株 |
4.1.5 基因组DNA及 RNA的提取 |
4.1.6 RNA的电泳检测 |
4.1.7 cDNA的合成 |
4.1.8 本部分实验中使用的引物 |
4.1.9 PCR反应组分及条件 |
4.1.10 一步克隆介导的质粒载体构建 |
4.1.11 大肠杆菌DN5α感受态细胞的制备及转化 |
4.1.12 农杆菌GV3101感受态细胞的制备及转化 |
4.1.13 酵母双杂交试验 |
4.1.14 拟南芥转基因试验 |
4.1.15 SNP芯片对chli中突变基因进行定位 |
4.1.16 叶绿素代谢途径中相关基因 |
4.1.17 候选基因功能分析 |
4.1.18 亚细胞定位试验 |
4.1.19 原核表达分析 |
4.1.20 拟南芥突变体功能互补验证 |
4.1.21 BiFC介导的蛋白互作验证 |
4.1.22 FERT试验 |
4.1.23 生物素体内标记试验 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 突变基因Tachli-7A的定位及克隆 |
4.2.2 克隆及分子标记的开发 |
4.2.3 基于限制性酶切的基因型鉴定 |
4.2.4 拟南芥突变体功能互补试验 |
4.2.5 CHLI-7A亚细胞定位及原核表达 |
4.2.6 蛋白质TaCHLI-7A与 Tachli-7A的互作分析 |
4.2.7 TaCHLI-7A与 Tachli-7A的 BiFC互作验证 |
4.2.8 TaCHLI-7A与 Tachli-7A的 FERT互作验证 |
4.2.9 I亚基的进化分析 |
4.2.10 TaCHLI-7A互作蛋白的发掘结果 |
4.2.11 基因TaCHLI表达量分析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 单碱基突变导致小麦CHLI蛋白保守结构域发生变化 |
4.3.2 TaCHLI-7A中氨基酸突变破坏了蛋白质间相互作用 |
4.3.3 小麦TaCHLI-7A和 TaCHLI-7D在拟南芥中均具有Mg Ch活性 |
4.3.4 小麦基因TaCHLI的表达模式 |
第五章 突变体chli淡绿叶成因转录组分析 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 供试小麦材料及种植 |
5.1.2 材料的处理及取样 |
5.1.3 转录组测序 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 测序质量评估结果 |
5.2.2 测序数据与参考基因组比对结果 |
5.2.3 新基因的挖掘结果 |
5.2.4 基因表达量分析结果 |
5.2.5 样本间转录组数据相关性分析结果 |
5.2.6 差异表达基因及其功能分析结果 |
5.2.7 RNA-Seq数据的真实性验证 |
5.3 讨论 |
第六章 结论与创新点 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 本文创新点 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
(4)西瓜核雄性不育两用系Se18不育特性的生理生化与分子机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 植物雄性不育的研究概况 |
1.1.1 植物雄性不育的起源 |
1.1.2 植物雄性不育的类型 |
1.1.3 植物雄性不育的遗传 |
1.1.4 花粉发育与雄性不育形成机制 |
1.2 植物雄性不育的生理生化研究进展 |
1.2.1 雄性不育与物质代谢 |
1.2.2 雄性不育与能量代谢 |
1.2.3 雄性不育与活性氧代谢 |
1.2.4 雄性不育与内源激素 |
1.3 植物雄性不育相关基因研究进展 |
1.3.1 植物细胞核雄性不育相关基因 |
1.3.2 拟南芥花药和花粉发育相关基因 |
1.4 植物雄性不育的转录组分析 |
1.4.1 转录组测序技术的发展 |
1.4.2 RNA-seq技术测序流程 |
1.4.3 RNA-seq技术在植物雄性不育研究中的应用 |
1.5 西瓜雄性不育的研究与利用 |
1.5.1 西瓜雄性不育的类型及遗传研究 |
1.5.2 西瓜雄性不育的研究与利用 |
1.6 本研究的目的、意义和内容 |
1.6.1 研究目的意义 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 西瓜细胞核雄性不育系的细胞学研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不育株与可育株花的形态特征 |
2.2.2 可育株花药发育过程 |
2.2.3 不育株花药发育过程 |
2.3 讨论与结论 |
第三章 西瓜细胞核雄性不育与膜脂过氧化的关系 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 取样 |
3.1.3 测定项目与方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 花蕾抗氧化酶活性的变化 |
3.2.2 花蕾抗氧化物质含量的变化 |
3.2.3 花蕾活性氧含量的变化 |
3.3 讨论与结论 |
3.3.1 雄性不育与抗氧化酶活性的关系 |
3.3.2 雄性不育与抗氧化物质含量的关系 |
3.3.3 雄性不育与活性氧含量的关系 |
第四章 西瓜细胞核雄性不育与物质代谢的关系 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 取样 |
4.1.3 测定项目与方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 花蕾可溶性蛋白含量的变化 |
4.2.2 花蕾游离脯氨酸含量的变化 |
4.3 讨论与结论 |
4.3.1 雄性不育与可溶性蛋白含量的关系 |
4.3.2 雄性不育与游离脯氨酸含量的关系 |
第五章 西瓜细胞核雄性不育与内源激素的关系 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 取样 |
5.1.3 测定项目与方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 花蕾内源激素含量的变化 |
5.2.2 叶片内源激素含量的变化 |
5.2.3 花蕾中内源激素之间的平衡关系 |
5.3 讨论与结论 |
5.3.1 雄性不育与内源激素含量的关系 |
5.3.2 雄性不育与激素比值的关系 |
第六章 西瓜细胞核雄性不育花蕾转录组分析 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 试验材料 |
6.1.2 取样 |
6.1.3 文库建立和RNA-Seq分析 |
6.1.4 数据处理和分析 |
6.1.5 qRT-PCR分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 转录组测序及数据分析 |
6.2.2 差异表达基因的功能注释和分类 |
6.2.3 植物内源激素相关的差异表达基因 |
6.2.4 花发育相关的差异表达基因 |
6.2.5 差异表达的转录因子相关基因 |
6.2.6 差异表达基因的qRT-PCR验证 |
6.3 讨论 |
6.3.1 转录组测序数据和花药发育相关的DEGs |
6.3.2 内源激素相关的DEGs |
6.3.3 转录因子相关的DEGs |
6.4 结论 |
第七章 西瓜细胞核雄性不育候选基因区段的预测与分析 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 试验材料 |
7.1.2 取样 |
7.1.3 文库建立和RNA-Seq分析 |
7.1.4 SNP标记检测 |
7.1.5 关联分析 |
7.1.6 候选区域基因的功能注释 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 SNP检测 |
7.2.2 BSR关联分析 |
7.2.3 候选区域内基因功能注释 |
7.3 讨论与结论 |
第八章 结论与创新点 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
缩略词 |
致谢 |
作者简介 |
(5)植物免疫诱导剂诱导水稻抗立枯病及其作用机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 水稻立枯病的研究概况 |
1.2.2 植物免疫系统的作用机制 |
1.2.3 植物诱导抗病性的研究进展 |
1.2.4 植物免疫诱导剂在植物抗病中的应用 |
1.2.5 转录组学和蛋白质组学技术在植物诱导抗病性中的应用 |
1.3 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 供试品种 |
2.1.2 供试菌株 |
2.1.3 供试诱导剂 |
2.1.4 培养基及孢子悬浮液的制备 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 水稻品种资源立枯病抗性鉴定 |
2.2.2 F.oxysporum的分离与鉴定 |
2.2.3 F.oxysporum致病力测定 |
2.2.4 诱导剂对F.oxysporum的抑菌活性测定 |
2.2.5 诱导方案的正交试验设计 |
2.2.6 秧苗素质的测定 |
2.2.7 MDA含量、相对电导率及抗病相关防御酶活性的测定 |
2.2.8 转录组测序 |
2.2.9 蛋白质组测序 |
2.2.10 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 水稻品种资源立枯病抗性鉴定 |
3.1.1 水稻品种资源立枯病抗性类型总体情况 |
3.1.2 2年抗病鉴定类型相同品种分析 |
3.2 F.oxysporum的分离、鉴定及致病力分化 |
3.2.1 F.oxysporum的分离与鉴定 |
3.2.2 菌株间致病力差异分析 |
3.2.3 F.oxysporum菌株致病类群划分 |
3.3 不同诱导剂对水稻立枯病的诱导抗性评价 |
3.3.1 诱导剂对F.oxysporum生长的影响 |
3.2.2 诱导方案的优化 |
3.3.3 诱导剂对水稻立枯病的诱导抗病效果分析 |
3.4 F.oxysporum胁迫下FBT和 COS分别对水稻秧苗生长的影响 |
3.4.1 FBT和COS对水稻立枯病发病情况的影响 |
3.4.2 FBT和COS对秧苗株高及地上部干物质积累的影响 |
3.4.3 FBT和COS对秧苗根长、根表面积及根体积的影响 |
3.4.4 FBT和COS对秧苗根系干物质积累及根冠比的影响 |
3.5 F.oxysporum胁迫下FBT和COS分别对秧苗根系细胞膜透性及抗病相关防御酶活性的影响 |
3.5.1 FBT和COS对秧苗根系MDA含量及相对电导率的影响 |
3.5.2 FBT和COS对秧苗根系SOD、POD及CAT活性的影响 |
3.5.3 FBT和COS对秧苗根系PAL及PPO活性的影响 |
3.6 FBT和COS分别诱导水稻抗立枯病的转录组分析 |
3.6.1 转录组测序数据质量分析 |
3.6.2 样品间基因表达相关性分析 |
3.6.3 差异基因表达分析 |
3.6.4 差异基因Gene Ontology功能分类 |
3.6.5 差异基因Pathway显着性富集分析 |
3.6.6 植物激素信号转导及角质、栓质和蜡质的生物合成途径分析 |
3.6.7 差异表达基因RT-qPCR验证 |
3.7 FBT和COS分别诱导水稻抗立枯病的蛋白质组分析 |
3.7.1 样品间蛋白表达相关性分析 |
3.7.2 差异蛋白表达分析 |
3.7.3 差异蛋白Gene Ontology功能分类 |
3.7.4 差异蛋白Pathway显着性富集分析 |
3.7.5 二萜类生物合成途径分析 |
3.7.6 差异蛋白RT-qPCR验证 |
4 讨论 |
4.1 水稻品种资源立枯病抗性分析 |
4.2 引起水稻立枯病的F.oxysporum分离与致病力分化 |
4.3 诱导剂对水稻立枯病的诱导抗病效果 |
4.4 FBT和COS对秧苗根系形态及干物质积累的影响 |
4.5 FBT和COS对秧苗根系细胞膜透性及抗病相关防御酶活性的影响 |
4.6 FBT和COS对水稻抗立枯病转录途径的影响 |
4.6.1 植物激素信号转导途径 |
4.6.2 角质、栓质和蜡质的生物合成途径 |
4.7 FBT和COS对水稻抗立枯病蛋白质调控途径的影响 |
5 结论 |
6 创新点及研究展望 |
6.1 创新点 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
(6)龙眼体细胞胚胎发生早期AGO基因家族的全基因组鉴定、表达与功能分析(论文提纲范文)
缩写词 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1 植物AGO蛋白研究进展 |
1.1 植物AGO蛋白的结构研究 |
1.2 AGO蛋白参与植物micro RNA(mi RNA)的生物合成 |
1.3 植物AGO蛋白的功能研究 |
1.3.1 AGO蛋白参与植物生长发育 |
1.3.2 AGO蛋白参与植物生物和非生物胁迫 |
1.4 AGO蛋白的分类研究 |
2 植物体胚发生研究进展 |
2.1 植物激素对体胚发育的影响 |
2.2 植物体胚发生过程的基因表达调控 |
2.3 植物体胚发生过程的转录组学研究 |
3 龙眼体胚发生的研究进展 |
3.1 龙眼体胚发生与植株再生 |
3.2 龙眼体胚发生过程的生理生化研究 |
3.3 龙眼体胚发生相关基因的克隆及表达分析 |
4 植物DNA甲基化的研究进展 |
4.1 DNA甲基化概述及DNA甲基化的维持 |
4.2 植物中DNA甲基化的特征及分布 |
4.3 RNA介导的DNA甲基化途径 |
4.4 植物DNA甲基化的作用 |
4.4.1 DNA甲基化在植物胁迫中的作用 |
4.4.2 DNA甲基化与植物生长发育的关系 |
4.4.3 DNA甲基化对植物体胚发生的影响 |
5 植物启动子的研究进展 |
5.1 植物启动子克隆技术的研究 |
5.2 植物启动子功能分析方法 |
6 本研究的意义及主要内容 |
6.1 研究意义 |
6.2 本研究的主要内容 |
第二章 龙眼体胚发生早期AGO家族的全基因组鉴定、生物信息学分析及DlAGO4、DlAGO7、DlAGO10和DlAGOMEL1 c DNA的克隆 |
第一节 龙眼体胚发生早期AGO家族的全基因组鉴定和生物信息学分析 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
1.2.1 龙眼AGO家族成员的鉴定 |
1.2.2 龙眼AGO蛋白理化特性分析 |
1.2.3 龙眼AGO蛋白磷酸化位点、糖基化位点预测 |
1.2.4 龙眼AGO蛋白二级、三级结构预测 |
1.2.5 龙眼AGO基因的染色体定位、蛋白保守基序及基因结构分析 |
1.2.6 AGO家族氨基酸序列系统进化树的构建 |
1.2.7 龙眼AGO蛋白结构域分析 |
1.2.8 龙眼AGO蛋白互作预测分析 |
1.2.9 调控DlAGOs的 miRNA预测 |
1.2.10 DlAGOs在龙眼体胚发生早期的FPKM值分析 |
2 结果与分析 |
2.1 龙眼体胚发生早期AGO家族的全基因组鉴定 |
2.2 龙眼AGO蛋白特性分析 |
2.3 DlAGOs蛋白二级、三级结构预测分析 |
2.4 DlAGOs蛋白磷酸化位点、糖基化位点预测分析 |
2.5 龙眼AGO基因家族染色体定位及基因结构分析 |
2.6 龙眼AGO家族的系统进化树分析 |
2.7 龙眼AGO蛋白结构域分析 |
2.8 DlAGOs蛋白互作网络预测分析 |
2.9 调控DlAGOs的 mi RNA预测分析 |
2.10 DlAGOs在体胚发生早期的特异表达分析 |
3 讨论 |
3.1 利用生物信息学推测DlAGOs在龙眼体胚中的可能作用机理 |
3.2 AGO蛋白生物学功能多样性的研究 |
第二节 龙眼EC中 DlAGO4、DlAGO7、DlAGO10和DlAGOMEL cDNA全长的克隆 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
1.2.1 总RNA的提取和c DNA的合成 |
1.2.2 引物的设计 |
1.2.3 cDNA全长序列的扩增 |
1.2.4 目的基因PCR扩增产物的回收和测序 |
1.2.5 龙眼DlAGO4、DlAGO7、DlAGO10和DlAGOMEL1 序列分析 |
2 结果与分析 |
2.1 龙眼EC总RNA的提取 |
2.2 龙眼EC中 DlAGO4、DlAGO7、DlAGO10和DlAGOMEL1 cDNA全长序列的克隆和分析 |
2.3 龙眼DlAGOs氨基酸序列及亲缘关系分析 |
3 讨论 |
3.1 龙眼胚性愈伤组织AGO基因克隆的意义 |
3.2 龙眼DlAGOs UTR对龙眼体胚发生过程可能起着调控作用 |
第三章 龙眼DlAGOs启动子的克隆和生物信息学分析 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
1.2.1 DNA的提取 |
1.2.2 龙眼EC中 DlAGOs启动子的克隆 |
1.2.3 DlAGOs启动子的生物信息学分析 |
2 结果与分析 |
2.1 龙眼DlAGOs启动子序列的克隆 |
2.2 龙眼DlAGOs启动子CpG岛的预测 |
2.3 龙眼DlAGOs启动子转录起始位点和核心启动子区域的预测 |
2.4 龙眼DlAGOs启动子功能元件分析 |
2.4.1 龙眼DlAGOs启动子序列含有激素响应元件 |
2.4.2 龙眼DlAGOs启动子序列中含有光反应元件 |
2.4.3 龙眼DlAGOs启动子含有逆境响应元件 |
2.4.4 龙眼DlAGOs启动子含有参与分生组织表达、胚乳表达和昼夜节律调控的响应元件 |
2.4.5 龙眼DlAGOs启动子序列含有大量功能未知的特异元件 |
3 讨论 |
3.1 龙眼DlAGOs可能参与激素信号转导 |
3.2 龙眼DlAGOs可能参与不同逆境及其它响应调控 |
3.3 龙眼DlAGOs启动子“CpG”岛的潜在功能 |
第四章 龙眼DlAGOs家族的表达模式分析 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 龙眼材料 |
1.1.2 龙眼胚性愈伤组织EC的不同激素处理 |
1.1.3 龙眼胚性愈伤组织EC的不同非生物胁迫处理 |
1.2 方法 |
1.2.1 总RNA的提取及cDNA的合成 |
1.2.2 DlAGOs家族实时荧光定量PCR引物的合成及分析 |
2 结果与分析 |
2.1 DlAGOs家族在龙眼体胚发生早期阶段的表达分析 |
2.2 DlAGOs家族在龙眼合子胚发育过程中的表达分析 |
2.3 DlAGOs家族在龙眼不同组织部位的特异性表达分析 |
2.4 不同激素处理下DlAGOs家族的表达分析 |
2.4.1 不同浓度2,4-D处理下DlAGOs家族的表达分析 |
2.4.2 不同浓度KT处理下DlAGOs家族的表达分析 |
2.4.3 茉莉酸甲酯(Me JA)处理下龙眼DlAGOs家族的表达分析 |
2.4.4 水杨酸(SA)处理下DlAGOs家族的表达分析 |
2.5 非生物胁迫处理下DlAGOs家族的表达模式分析 |
2.5.1 不同光质处理下DlAGOs家族的表达模式分析 |
2.5.2 不同温度处理下DlAGOs家族的表达模式分析 |
2.5.3 盐胁迫处理下DlAGOs家族的表达模式分析 |
2.5.4 甘露醇处理下DlAGOs家族的表达模式分析 |
2.5.5 聚乙二醇-4000 处理下DlAGOs家族的表达模式分析 |
2.5.6 脱落酸处理下DlAGOs家族的表达模式分析 |
3 讨论 |
3.1 DlAGOs在龙眼体胚与合子胚发育可能发挥相同的作用 |
3.2 DlAGOs可能参与调控龙眼胚胎发生发育过程 |
3.3 DlAGOs可能参与龙眼种子、叶片和花器官的发育 |
3.4 DlAGOs可能响应多种激素的应答 |
3.5 DlAGOs可能参与非生物胁迫应答机制 |
第五章 龙眼DlAGOs启动子的功能验证 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 主要载体和试剂 |
1.3 试验方法 |
1.3.1 龙眼DlAGOs启动子表达载体的构建 |
1.3.2 重组质粒转化农杆菌和PCR验证 |
1.3.3 DlAGOs启动子瞬时转化本氏烟烟草叶片 |
1.3.4 DlAGOs启动子瞬时转化烟草叶片的不同激素处理 |
1.3.5 GUS活性检测 |
1.3.6 DlAGOs启动子瞬时转化龙眼EC |
1.3.7 总RNA的提取及c DNA的合成 |
1.3.8 GUS基因相对表达水平的检测 |
2 结果与分析 |
2.1 DlAGOs启动子表达载体的构建 |
2.2 瞬时转化烟草叶片的GUS组织化学染色 |
2.3 DlAGOs启动子转化烟草叶片驱动GUS基因表达的定量分析 |
2.4 不同激素处理下转化烟草叶片的GUS活性测定 |
2.5 DlAGOs启动子转化龙眼EC驱动GUS基因表达的定量分析 |
3 讨论 |
3.1 高等植物启动子的基本结构和作用 |
3.2 龙眼DlAGOs可能参与激素调控 |
3.3 龙眼遗传转化体系的研究 |
第六章 DlAGO7、DlAGO10和DlAGOMEL1 的亚细胞定位研究 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 菌种和载体 |
1.3 主要试剂 |
1.4 试验方法 |
1.4.1 瞬时表达载体构建引物的设计 |
1.4.2 目的片段的克隆 |
1.4.3 亚细胞定位表达载体的构建 |
1.4.4 重组质粒转化农杆菌 |
1.4.5 农杆菌侵染转化洋葱内表皮细胞 |
2 结果与分析 |
2.1 龙眼AGO蛋白信号肽和亚细胞定位预测分析 |
2.2 DlAGO7、DlAGO10和DlAGOMEL1 亚细胞定位融合表达载体的构建 |
2.3 DlAGO7、DlAGO10和DlAGOMEL1 的亚细胞定位 |
3 讨论 |
3.1 亚细胞定位的研究进展 |
3.2 AGO蛋白在植物细胞中亚细胞定位的研究进展 |
第七章 5-氮胞苷对龙眼体胚发生早期及DlAGOs表达的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 方法 |
1.2.1 不同浓度5-azac的配置 |
1.2.2 材料的处理 |
1.2.3 龙眼体胚发生早期阶段的形态观察 |
1.2.4 总RNA的提取和c DNA的合成 |
2 结果与分析 |
2.1 5-azac与2,4-D处理对龙眼体胚发生早期和DlAGOs表达的影响 |
2.1.1 5-azac与2,4-D处理对龙眼体胚生长状态的影响 |
2.1.2 5-azac与2,4-D处理对龙眼早期体胚发生的影响 |
2.1.3 5-azac与2,4-D处理对DlAGOs表达的影响 |
2.2 低浓度5-azac对龙眼体胚发生的影响和DlAGOs的表达模式分析 |
3 讨论 |
3.1 DNA甲基化水平对龙眼体胚发生的影响 |
3.2 2,4-D与5-azac处理对植物体胚发生的影响 |
3.3 龙眼AGO基因可能参与DNA甲基化机制 |
第八章 5-氮胞苷处理下龙眼体胚发生早期的转录组学分析 |
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.2 总RNA的提取、cDNA文库构建与高通量测序 |
1.3 测序数据的生物信息学分析 |
1.3.1 转录组分析 |
1.3.2 基因聚类分析 |
1.3.3 实时荧光定量PCR(qRT-PCR) |
2 结果与分析 |
2.1 转录组测序数据分析 |
2.2 基因表达量水平的分析和差异表达基因的筛选 |
2.3 转录因子及植物抗病基因结构域分析 |
2.4 差异表达基因的功能富集分析 |
2.4.1 差异表达基因GO富集分析 |
2.4.2 差异表达基因KEGG富集途径分析 |
2.5 5-azac处理下丁酸盐代谢途径相关基因差异表达分析 |
2.6 5-azac处理下硫代谢途径相关基因差异表达分析 |
2.7 5-azac处理下硒代化合物代谢途径相关基因的差异表达分析 |
2.8 5-azac处理下龙眼体胚发生早期差异表达基因的q PCR验证 |
3 讨论 |
3.1 DlAGO4基因在龙眼早期体胚发生的作用 |
3.2 DNA甲基化水平降低促进龙眼体胚发生相关基因的表达 |
3.3 丁酸盐代谢对植物体胚发育的影响 |
3.4 硫代谢对龙眼体胚发生早期的重要作用 |
第九章 结论与展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士期间发表论文 |
致谢 |
(7)第三代杂交水稻ptc1普通核不育系种子繁殖体系构建及应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 前言 |
1.1 细胞质雄性不育与第一代杂交水稻 |
1.1.1 野败型细胞质雄性不育(WA-CMS) |
1.1.2 包台型细胞质雄性不育(BT-CMS) |
1.1.3 红莲型细胞质雄性不育(HL-CMS) |
1.1.4 其他细胞质雄性不育类型 |
1.1.5 细胞质雄性不育系的应用情况与局限性 |
1.2 环境敏感型雄性核不育与第二代杂交水稻 |
1.2.1 光周期敏感型雄性核不育(PGMS) |
1.2.2 温度敏感型雄性核不育(TGMS) |
1.2.3 湿度敏感型不育(HGMS) |
1.2.4 环境敏感型雄性不育系的应用情况与局限性 |
1.3 普通雄性核不育与第三代杂交水稻 |
1.3.1 水稻普通核不育基因克隆及功能研究 |
1.3.2 普通核不育水稻繁殖方式 |
1.4 无融合生殖与新一代杂交水稻 |
1.5 本研究的目的和意义 |
第2章 水稻PTC1普通核不育突变体的鉴定与基因克隆 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验材料及种植 |
2.2.2 育性和农艺性状调查 |
2.2.3 总DNA提取 |
2.2.4 分子标记扩增与聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
2.2.5 分子标记遗传连锁分析与基因定位 |
2.2.6 候选基因筛查与测序 |
2.2.7 候选基因遗传互补验证 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 突变体YM237的雄性不育表型特征 |
2.3.2 突变体YM237的主要农艺性状与遗传分析 |
2.3.3 普通核不育基因分子标记遗传连锁分析与定位 |
2.3.4 普通核不育性状候选基因分析与测序验证 |
2.3.5 PTC1基因遗传互补载体构建 |
2.3.6 遗传互补试验结果 |
2.4 小结 |
第3章 水稻PTC1遗传工程繁殖系的构建 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 目的基因 |
3.2.2 载体构建与遗传转化方法 |
3.2.3 候选遗传工程繁殖系筛选 |
3.2.4 Southern blot鉴定外源T-DNA拷贝数 |
3.2.5 外源T-DNA数字PCR分析 |
3.2.6 遗传工程繁殖系繁殖不育系种子的效率分析方法 |
3.2.7 转基因成分检测方法 |
3.2.8 遗传工程繁殖系外源基因遗传稳定性评价方法 |
3.2.9 遗传工程繁殖系外源T-DNA插入位点分析方法 |
3.2.10 遗传工程繁殖系外源基因RT-PCR检测 |
3.2.11 转基因花粉失活效率评价方法 |
3.2.12 外源基因表达蛋白的毒性、过敏原与抗性因子生物信息学分析方法 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 遗传工程繁殖系构建与鉴定 |
3.3.2 普通核不育系种子的繁殖效率分析 |
3.3.3 普通核不育系种子转基因成分检测 |
3.3.4 遗传工程繁殖系转基因生物安全评价 |
3.4 小结 |
第4章 不育系定向培育与第三代杂交水稻组合选育 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 受体材料及恢复系 |
4.2.2 CRISPR/Cas9基因编辑技术 |
4.2.3 杂交测配与测产 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 PTC1基因编辑载体构建 |
4.3.2 不育系定向培育与筛选 |
4.3.3 第三代杂交水稻组合测配和苗头组合选育 |
4.4 小结 |
第5章 全文总结与讨论 |
5.1 全文总结 |
5.1.1 成功构建了水稻ptc1普通核不育种子的批量繁殖体系 |
5.1.2 建立了定向快速培育ptc1普通核不育系的技术体系 |
5.1.3 利用ptc1普通核不育系选育了第三代杂交水稻高产苗头组合 |
5.2 全文讨论 |
5.2.1 控制绒毡层降解的PTC1同源基因适宜于作物普通核不育系的构建 |
5.2.2 水稻ptc1普通核不育系与智能不育系异同 |
5.2.3 水稻 ptc1 普通核不育系进一步打破了不育系遗传背景的限制 |
5.3 本研究主要创新与亮点 |
5.4 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
博士期间获得的主要成果 |
(8)中国寄生蜂研究及其在害虫生物防治中的应用(论文提纲范文)
1 寄生蜂的分类和资源发掘 |
1.1 寄生蜂的分类研究 |
1.2 寄生蜂的资源发掘 |
2 寄生蜂的生物学 |
2.1 幼蜂发育 |
2.2 寄主选择 |
2.3 寄主适合度 |
2.4 寄生效率 |
2.5 行为学特性 |
2.5.1 母代雌蜂的照料行为 |
2.5.2母蜂的学习经历 |
2.5.3 雄性蜂的争斗行为 |
2.5.4 寄生蜂的视觉和嗅觉 |
2.6 飞行和扩散 |
3 寄生蜂的生态学 |
3.1 生物因素 |
3.1.1 种间竞争 |
3.1.2植物次生代谢物质与挥发物 |
3.1.3 微生物 |
3.1.4中性昆虫 |
3.1.5转Bt基因抗虫作物 |
3.2 非生物因素 |
3.2.1 温湿度 |
3.2.2 光照和颜色 |
3.2.3 化学农药 |
3.2.4 其他因素 |
4 寄生蜂对寄主生理、发育、生殖、行为的调控 |
4.1 寄生因子及功能 |
4.1.1 毒液 |
4.1.2 多DNA病毒 |
4.1.3 畸形细胞 |
4.1.4 其他因子 |
4.2 寄生蜂对寄主免疫、代谢、发育、生殖、行为的影响 |
4.2.1 对寄主免疫的影响 |
4.2.2 对寄主营养代谢的影响 |
4.2.3 对寄主内分泌和生长发育的影响 |
4.2.4 对寄主生殖的影响 |
4.2.5 对寄主抗逆性的影响 |
4.2.6 对寄主行为的影响 |
5 寄生蜂的人工繁殖 |
5.1 替代寄主 |
5.2 补充营养 |
5.3 低温贮藏 |
5.4 滞育调控 |
5.5 其他因素 |
6 生物防治技术与策略 |
6.1 寄生蜂的人工释放 |
6.1.1 单种天敌释放 |
6.1.2 多种天敌联合释放 |
6.2 寄生蜂的保护和助增 |
6.2.1 作物间作 |
6.2.2 种植蜜源植物 |
6.2.3 植物支持系统和生态调控 |
7 总结和展望 |
(9)农杆菌介导的北柴胡遗传转化体系的建立(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1 柴胡的研究进展 |
1.1.1 柴胡的传统应用 |
1.1.2 柴胡活性成分及药理作用研究 |
1.2 IAA/AUXs家族研究进展 |
1.2.1 生长素简介 |
1.2.2 植物Aux/IAA蛋白的分子结构 |
1.2.3 植物Aux/IAA蛋白的相互作用 |
1.2.4 Aux/IAA基因家族在植物生长发育过程中的功能作用 |
1.3 遗传学和生物技术在药物植物改良中的应用 |
1.3.1 药用植物快速改良的主要途径 |
1.3.2 药用植物的组织培养 |
1.3.3 代谢途径工程与毛状根 |
1.4 研究目的及意义 |
2.材料与方法 |
2.1 试验材料: |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 质粒与菌株 |
2.1.3 仪器与试剂 |
2.1.4 试验试剂的配制 |
2.2 方法 |
2.2.1 北柴胡离体组织再生体系优化 |
2.2.2 目的基因获取及克隆 |
2.2.3 构建BcIAA13-pCAMBIA1301 植物表达载体 |
2.2.4 根癌农杆菌介导的北柴胡的遗传转化 |
3.结果与分析 |
3.1 消毒时间对茎段培养的影响 |
3.2 愈伤组织诱导 |
3.2.1 不同激素配比对叶片愈伤组织诱导的影响 |
3.2.2 不同激素配比对北柴胡不同器官愈伤组织诱导的影响 |
3.3 愈伤组织分化 |
3.3.1 不同激素配比对柴胡叶片愈伤组织分化的影响 |
3.3.2 不同北柴胡器官对不定芽分化影响 |
3.4 不定芽的生根诱导 |
3.5 目的基因的克隆及测序 |
3.5.1 北柴胡总RNA的提取 |
3.5.2 c DNA验证 |
3.5.3 克隆载体菌液PCR检测 |
3.6 北柴胡Bc IAA13 基因生物信息学分析 |
3.6.1 北柴胡Bc IAA13 碱基序列同源对比分析 |
3.6.2 北柴胡Bc IAA13 氨基酸序列同源性比对分析 |
3.6.3 北柴胡Bc IAA13 氨基酸保守结构域分析 |
3.6.4 北柴胡Bc IAA13 蛋白质一级结构预测分析 |
3.6.5 北柴胡Bc IAA13 蛋白质二级结构预测分析 |
3.6.6 北柴胡Bc IAA13 蛋白质三级结构预测及亚细胞定位预测 |
3.6.7 北柴胡Bc IAA13 蛋白质跨膜区及亲水性预测分析 |
3.7 构建pCAMBIA1301-BcIAA13 表达载体 |
3.7.1 构建重组质粒并转化大肠杆菌 |
3.7.2 测序结果分析 |
3.7.3 重组质粒转化农杆菌 |
3.8 农杆菌介导的北柴胡遗传转化 |
3.8.1 潮霉素临界值的筛选 |
3.8.2 共培养时间和侵染液浓度对转化效率的影响 |
3.8.3 不同柴胡器官对转化效率的影响 |
4.讨论 |
4.1 关于北柴胡再生体系优化的探索 |
4.2 关于Bc IAA13 基因的分析、克隆及超表达载体的建立 |
4.3 关于农杆菌介导的北柴胡遗传转化体系 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(10)BTA1调控水稻分蘖角度的分子机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
引言 |
1.1 水稻株型调控的分子机制 |
1.1.1 水稻茎发育和株高调控的分子机制 |
1.1.2 水稻叶型调控的分子机制 |
1.1.3 水稻分蘖数调控的分子机制 |
1.1.4 水稻穗型调控的分子机制 |
1.2 水稻分蘖角度调控的分子机制 |
1.2.1 重力影响分蘖角度的分子机制 |
1.2.2 激素影响分蘖角度的分子机制 |
1.3 研究的目和意义 |
第二章 水稻bta1-1 突变体的表型观察与分析 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 水稻田间种植管理 |
2.1.3 重力性试验幼苗培养 |
2.1.4 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 水稻bta1-1 突变体分蘖角度的观察 |
2.2.2 水稻bta1-1 突变体的其它农艺性状观察 |
2.2.3 水稻bta1-1 突变体的负向重力反应 |
2.3 小结 |
第三章 水稻BTA1 基因的克隆与互补分析 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 水稻田间种植管理 |
3.1.3 载体构建所用载体 |
3.1.4 载体构建所用菌株 |
3.1.5 试验试剂 |
3.1.6 试验仪器 |
3.1.7 CTAB法提取水稻基因组DNA |
3.1.8 RNAiso法提取水稻总RNA |
3.1.9 mRNA反转录—第一链c DNA的合成 |
3.1.10 载体构建 |
3.1.11 农杆菌介导的水稻遗传转化 |
3.1.12 水稻转基因材料阳性检测 |
3.1.13 水稻RNA水平检测 |
3.1.14 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 水稻BTA1 基因的克隆 |
3.2.2 互补分析 |
3.3 小结 |
第四章 水稻BTA1 基因的生物信息学分析 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 不同物种中LA1 蛋白序列 |
4.1.2 蛋白质序列比对 |
4.1.3 亚细胞定位预测 |
4.1.4 构建进化树 |
4.1.5 MOTIF分析 |
4.1.6 多物种共线性分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 水稻BTA1/LA1 基因结构分析及蛋白质结构域分析 |
4.2.2 不同物种中BTA1/LA1 蛋白质同源序列分析 |
4.2.3 不同物种中BTA1/LA1 蛋白质的进化树分析 |
4.2.4 不同物种中BTA1/LA1 蛋白质的共线性分析 |
4.3 小结 |
第五章 水稻BTA1 基因的表达模式分析和亚细胞定位 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 水稻田间种植管理 |
5.1.3 试验试剂 |
5.1.4 RNA提取和反转录c DNA |
5.1.5 定量RT-PCR检测 |
5.1.6 亚细胞定位 |
5.1.7 数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 水稻BTA1/LA1 基因的时空表达模式 |
5.2.2 bta1-1 突变对BTA1/LA1 基因表达水平的影响 |
5.2.3 水稻BTA1/LA1 基因的亚细胞定位 |
5.3 小结 |
第六章 BTA1 控制水稻分蘖角度的分子机制 |
6.1 材料和方法 |
6.1.1 试验材料 |
6.1.2 RNA提取和反转录c DNA |
6.1.3 定量PCR检测 |
6.1.4 RNA-seq及其数据的分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 水稻BTA1/LA1 调控水稻分蘖角度的分子机制 |
6.2.2 转录组高通量测序结果与分析 |
6.3 小结 |
第七章 讨论和结论 |
7.1 讨论 |
7.1.1 水稻分蘖角度调控和地上部重力感应需要BTA1/LA |
7.1.2 BTA1/LA1 通过调节生长素运输和信号传导来调节分蘖角度和负重力性生长 |
7.1.3 BTA1/LA1 可能具有多种功能 |
7.1.4 不同种属中类BTA1/LA1 蛋白对植物的正常生长发育起到重要作用 |
7.1.5 BTA1/LA1 具有提高水稻产量的潜在功能 |
7.2 结论 |
7.2.1 负向重力性受破坏导致水稻bta1-1 突变体分蘖角度变大 |
7.2.2 水稻bta1-1 突变是LA1 基因新的等位突变 |
7.2.3 bta1-1 突变改变了多个农艺性状 |
7.2.4 水稻bta1-1 突变改变了LA1 基因的表达水平和亚细胞定位 |
7.2.5 BTA1/LA1 在单子叶植物中功能保守 |
7.2.6 BTA1/LA1 调控生长素信号转导和运输通路的基因表达影响水稻的分蘖角度 |
参考文献 |
附录1 :实验中所用到的引物序列 |
致谢 |
攻读学位论文期间发表文章 |
四、水稻不同器官组织培养试验初报(论文参考文献)
- [1]杜仲ARF基因家族分析与EuARF19.2功能验证[D]. 刘闵豪. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [2]宿根矮化病菌侵染甘蔗的生理与分子机制研究[D]. 祝开. 广西大学, 2020
- [3]小麦淡绿叶突变体chli表型分析、突变基因克隆及功能分析[D]. 王超杰. 西北农林科技大学, 2020(03)
- [4]西瓜核雄性不育两用系Se18不育特性的生理生化与分子机制研究[D]. 王永琦. 西北农林科技大学, 2020
- [5]植物免疫诱导剂诱导水稻抗立枯病及其作用机制研究[D]. 马波. 东北农业大学, 2020(04)
- [6]龙眼体细胞胚胎发生早期AGO基因家族的全基因组鉴定、表达与功能分析[D]. 陈荣珠. 福建农林大学, 2020
- [7]第三代杂交水稻ptc1普通核不育系种子繁殖体系构建及应用[D]. 余东. 湖南农业大学, 2020(01)
- [8]中国寄生蜂研究及其在害虫生物防治中的应用[J]. 时敏,唐璞,王知知,黄健华,陈学新. 应用昆虫学报, 2020(03)
- [9]农杆菌介导的北柴胡遗传转化体系的建立[D]. 李玉婵. 西南科技大学, 2020(08)
- [10]BTA1调控水稻分蘖角度的分子机制研究[D]. 朱末. 沈阳农业大学, 2020(08)