杜仲（Eucommia ulmoides Oliver.）是杜仲科杜仲屬植物,是我國特有的耐寒橡膠樹,其葉、花、果、樹皮、根皮均含有棉絮狀的杜仲膠,杜仲膠具有“橡塑二重性”,開發(fā)潛力巨大。但杜仲各器官中膠含量相對較低,導致生產(chǎn)成本居高不下,嚴重影響了杜仲膠產(chǎn)業(yè)化進程。我們前期研究確定了杜仲膠生物合成主要途徑,并鑒定了相關(guān)基因,同時發(fā)現(xiàn)了杜仲特異分化出合成長鏈反式聚異戊二烯的基因—FPSII類（FPS1、FPS3和FPS5）,其中FPS5被認為杜仲膠高效積累的關(guān)鍵酶基因,但尚未揭示杜仲膠生物合成關(guān)鍵基因的作用模式及非編碼RNA的調(diào)控作用。本研究通過FPS5基因啟動子元件分析、活性研究和反式作用因子篩選,揭示了FPS5啟動子水平的調(diào)控機理;通過酵母雙雜交系統(tǒng)+雙分子熒光互補等方法,篩選了FPSII的互作蛋白;通過杜仲膠生物合成關(guān)鍵基因FPS5相關(guān)lncRNA和miRNA的篩選,構(gòu)建了非編碼RNA水平上杜仲膠合成關(guān)鍵基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),以期為杜仲高產(chǎn)膠分子育種提供重要的理論依據(jù)和實踐指導。主要研究結(jié)果如下:（1）揭示了FPS5基因反式作用因子的調(diào)控機理。對FPS5啟動子區(qū)域的生物信息學分析發(fā)現(xiàn),... 

【文章來源】：中國林業(yè)科學研究院北京市

【文章頁數(shù)】：181 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的和意義
        1.1.3 項目經(jīng)費來源
    1.2 植物中聚異戊二烯的研究進展
        1.2.1 植物中順式聚異戊二烯的研究進展
        1.2.2 植物中TPI的研究進展
    1.3 主要研究目標和研究內(nèi)容
        1.3.1 研究目標
        1.3.2 研究內(nèi)容
    1.4 研究技術(shù)路線
第二章 杜仲膠合成關(guān)鍵基因FPS5的啟動子研究
    2.1 材料與方法
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 主要試劑和儀器
        2.1.3 試驗方法
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 FPS5轉(zhuǎn)錄起始位點的確定
        2.2.2 酵母單雜篩選與FPS5啟動子互作的反式作用因子
        2.2.3 乙烯合成及轉(zhuǎn)導途徑相關(guān)基因與膠合成的相關(guān)性
    2.3 討論
    2.4 小結(jié)
第三章 杜仲膠合成關(guān)鍵酶互作蛋白的鑒定
    3.1 材料與方法
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 主要試劑和儀器
        3.1.3 試驗方法
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 酵母雙雜篩選FPS1和FPS5的互作蛋白
        3.2.2 雙分子熒光互補驗證蛋白互作
        3.2.3 亞細胞定位
    3.3 討論
    3.4 小結(jié)
第四章 杜仲膠合成過程中l(wèi)ncRNA的鑒定及分析
    4.1 材料和方法
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 主要試劑和儀器
        4.1.3 試驗方法
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 杜仲樣品采集及轉(zhuǎn)錄組測序
        4.2.2 轉(zhuǎn)錄本組裝及蛋白編碼基因的表達量分析
        4.2.3 lncRNA鑒定、特征及表達分析
        4.2.4 lncRNA的功能預測
        4.2.5 調(diào)控杜仲膠生物合成相關(guān)基因的lncRNA
        4.2.6 杜仲膠合成過程中關(guān)鍵基因FPS5的共表達網(wǎng)絡(luò)分析
        4.2.7 實時熒光定量PCR驗證
    4.3 討論
    4.4 小結(jié)
第五章 杜仲膠生物合成過程中miRNA的鑒定及分析
    5.1 材料與方法
        5.1.1 植物材料
        5.1.2 主要試劑和儀器
        5.1.3 試驗方法
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 RNA提取及轉(zhuǎn)錄組測序
        5.2.2 sRNA長度篩選及參考序列比對分析
        5.2.3 sRNA的分類注釋
        5.2.4 miRNA的表達特征及靶基因預測
        5.2.5 調(diào)控杜仲膠生物合成相關(guān)基因的miRNA
        5.2.6 杜仲膠合成過程中關(guān)鍵基因FPS5參與的ceRNA網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
    5.3 討論
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
在讀期間的學術(shù)研究
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[6]杜仲膠在杜仲葉發(fā)育過程中的含量變化研究[J]. 趙紅艷,藺芳,王太霞.  湖北農(nóng)業(yè)科學. 2012(18)
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博士論文
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碩士論文
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[2]蘋果果糖積累相關(guān)基因MdTSTl和MdFK2啟動子功能鑒定及其轉(zhuǎn)錄因子篩選[D]. 李冬霞.西北農(nóng)林科技大學 2016
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[5]酵母雙雜交篩選stratifin在結(jié)腸癌干細胞中相互作用的蛋白質(zhì)[D]. 宓林.復旦大學 2013
[6]杜仲不同器官杜仲膠含量、相對分子質(zhì)量及其分布的動態(tài)研究[D]. 何文廣.西北農(nóng)林科技大學 2009
[7]杜仲法尼基焦磷酸合成酶基因超量表達對含膠細胞的影響研究[D]. 趙丹.貴州大學 2009



本文編號：3435479