本文關(guān)鍵詞：棉纖維發(fā)育相關(guān)R2R3-MYB和CAD基因家族分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：棉花是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物,它是天然纖維的最主要來源�；蚬こ虅t可利用棉花纖維發(fā)育相關(guān)基因?qū)γ藁ɡw維品質(zhì)改良,推動棉花纖維品質(zhì)的提高。隨著陸地棉基因組測序工作的完成,使我們能夠在全基因組水平上對各基因家族進(jìn)行分析,篩選出與棉纖維發(fā)育相關(guān)的基因,為后續(xù)利用基因工程手段改良棉花纖維品質(zhì)奠定基礎(chǔ)。主要研究成果如下:(1)對R2R3-MYB基因家族進(jìn)行了鑒定和表達(dá)分析,在陸地棉基因組中共鑒定到326個R2R3-MYB基因,對其在各個組織和棉纖維不同發(fā)育時期進(jìn)行表達(dá)分析。篩選出5個在棉纖維發(fā)育中優(yōu)勢表達(dá)的基因,并對其進(jìn)行了熒光定量PCR驗證,發(fā)現(xiàn)表達(dá)水平高低情況基本和深度測序結(jié)果一致。而后我們根據(jù)深度測序和熒光定量PCR實驗結(jié)果對5個基因中表達(dá)量較高且在棉纖維次生壁增厚期表達(dá)量顯著升高的Gh MYB42基因進(jìn)行了克隆和表達(dá)載體的構(gòu)建并利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將其轉(zhuǎn)化擬南芥當(dāng)中,對轉(zhuǎn)基因后代進(jìn)行了篩選。為后續(xù)利用該基因改良棉花纖維奠定基礎(chǔ)。(2)我們又對木質(zhì)素合成相關(guān)基因CAD基因家族進(jìn)行了分析,對CAD基因家族的的基因結(jié)構(gòu)、染色體分布、基因倍增模式、系統(tǒng)進(jìn)化和在棉纖維發(fā)育中的表達(dá)情況進(jìn)行了分析。在陸地棉基因組中共篩選到21個的CAD基因,同源性高的CAD基因復(fù)制對之間有相似的基因結(jié)構(gòu);在CAD基因家族中共有19對復(fù)制基因,片段重復(fù)和串聯(lián)重復(fù)是CAD基因擴(kuò)增的主要方式。CAD基因可分為七個亞組,且不同物種中功能相近的基因聚類在相同亞組。利用深度測序表達(dá)數(shù)據(jù)顯示大多數(shù)CAD基因參與了棉纖維的發(fā)育。其中Gh CAD3和Gh CAD6是表達(dá)量最高的兩個基因且在棉纖維次生壁增厚期表達(dá)量顯著升高,Gh CAD3和Gh CAD6是一對受到凈化選擇的復(fù)制基因,因此它們在進(jìn)化上是保守的功能基因而非冗余基因,這為我們將它們作為研究對象提供了理論依據(jù)。為進(jìn)一步推測其在棉纖維發(fā)育中的作用,我們我們尋找了它們在擬南芥CAD基因家族中的同源基因,得到Gh CAD3和Gh CAD6在擬南芥中的共同同源基因是At CAD5。我們篩選出純和的Atcad5突變體,并對比觀察了突變體和野生型之間的根毛差異,發(fā)現(xiàn)突變體有更長的根毛,這說明CAD基因可能對擬南芥根毛的伸長有一定的抑制作用,為后續(xù)利用該基因改良棉花纖維提供一定的理論基礎(chǔ)。本文通過對R2R3-MYB和CAD基因家族進(jìn)行了鑒定和表達(dá)分析,對這兩個家族中參與棉纖維發(fā)育的基因進(jìn)行了篩選和進(jìn)一步研究,為后續(xù)利用這兩個基因家族的基因改良棉纖維品質(zhì)奠定了一定的基礎(chǔ),
【關(guān)鍵詞】：棉纖維 R2R3-MYB基因家族 CAD基因家族 深度測序
【學(xué)位授予單位】：新疆師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S562
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 文獻(xiàn)綜述7-21
• 1.1 棉纖維發(fā)育機(jī)制研究進(jìn)展8-11
• 1.1.1 棉纖維細(xì)胞的分化起始期8-9
• 1.1.2 棉纖維的伸長和初生壁合成期9-10
• 1.1.3 次生壁加厚期10-11
• 1.1.4 棉纖維的脫水成熟11
• 1.2 植物MYB轉(zhuǎn)錄因子的研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 植物MYB轉(zhuǎn)錄因子的進(jìn)化12-13
• 1.2.2 植物MYB基因結(jié)構(gòu)和分類13-14
• 1.2.3 植物MYB基因的功能14-17
• 1.2.4 棉花中的MYB轉(zhuǎn)錄因子17-18
• 1.3 植物CAD基因的研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3.1 CAD基因的結(jié)構(gòu)和分類18
• 1.3.2 CAD基因的功能18-19
• 1.3.3 棉花中的CAD基因19-20
• 1.4 本研究的目的意義和研究內(nèi)容20-21
• 2 棉花R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子的鑒定和表達(dá)分析21-36
• 2.1 實驗材料和試劑21-22
• 2.1.1 實驗材料21-22
• 2.2 試驗方法22-29
• 2.2.1 陸地棉全基因組中全基因組R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子的挖掘22
• 2.2.2 陸地棉R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)分析。22-24
• 2.2.3 Gh MYB42基因的克隆和載體構(gòu)建對構(gòu)建好的克隆載體進(jìn)行檢測，具體步驟如下：24-26
• 2.2.4 融合表達(dá)載體的構(gòu)建和鑒定26-28
• 2.2.5 農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化擬南芥28-29
• 2.3 結(jié)果與分析29-33
• 2.3.1 陸地棉基因組R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子的鑒定29-30
• 2.3.2 陸地棉R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)分析30-31
• 2.3.3 Gh MYB42基因的克隆和載體構(gòu)建31-32
• 2.3.4 表達(dá)載體的構(gòu)建和鑒定32-33
• 2.4 討論和小結(jié)33-36
• 3 棉花CAD基因家族的鑒定和表達(dá)分析36-50
• 3.1 實驗材料和試劑36
• 3.1.1 基因組數(shù)據(jù)獲得36
• 3.1.2 植物材料36
• 3.2 實驗方法36-39
• 3.2.1 陸地棉及其他物種CAD基因家族的數(shù)據(jù)鑒定和生物信息學(xué)分析36-37
• 3.2.2 CAD基因在棉纖維不同發(fā)育時期的表達(dá)分析37
• 3.2.3 擬南芥純和突變體的篩選和鑒定37-38
• 3.2.4 野生型和突變體At CAD5基因轉(zhuǎn)錄水平比較38-39
• 3.2.5 野生型和突變體植株根毛表型觀察39
• 3.3 結(jié)果與分析39-47
• 3.3.1 陸地棉基因組中CAD基因的鑒定和生物信息學(xué)分析39-43
• 3.3.2 CAD基因在陸地棉纖維不同發(fā)育時期的表達(dá)分析43-45
• 3.3.3 擬南芥cad5純合突變體的篩選45-46
• 3.3.4 擬南芥cad5突變體和野生型植株At CAD5轉(zhuǎn)錄水平比較46
• 3.3.5 擬南芥cad5突變體的篩選和根毛表型觀察46-47
• 3.4 討論47-50
• 3.4.1 CAD基因家族鑒定和生物信息分析47-49
• 3.4.2 CAD基因家族表達(dá)分析49-50
• 全文總結(jié)與展望50-51
• 附錄51-62
• 參考文獻(xiàn)62-74
• 在讀期間發(fā)表論文74-75
• 后記75

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 牛巧魚;澳大利亞的棉纖維品質(zhì)狀況[J];中國棉花;2000年06期

2 王淑民;軋花工藝的改進(jìn)對棉纖維品質(zhì)的促進(jìn)[J];中國棉花;2000年11期

3 李艷軍,李麗娟,張新宇;利用基因工程技術(shù) 改良新疆棉纖維品質(zhì)[J];甘肅農(nóng)業(yè);2005年07期

4 高迅,王淑民;棉纖維大容量測定系統(tǒng)測試項目簡介[J];中國棉花;1986年03期

5 林昕;;有關(guān)國際通用棉纖維品質(zhì)物理性能測試項目的內(nèi)容及其標(biāo)準(zhǔn)介紹[J];江西棉花;1992年01期

6 林昕;;國際通用棉纖維品質(zhì)物理性能測試項目及其標(biāo)準(zhǔn)介紹[J];山西農(nóng)業(yè)科學(xué);1992年07期

7 單世華,孫學(xué)振,周治國,施培;溫度對棉纖維品質(zhì)性狀的影響[J];華北農(nóng)學(xué)報;2000年04期

8 單世華,施培,孫學(xué)振,周治國;溫度影響棉纖維發(fā)育研究進(jìn)展[J];山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年03期

9 陳松,周寶良;基因工程改良棉纖維研究進(jìn)展[J];中國農(nóng)學(xué)通報;2003年01期

10 周桂生,封超年,陳后慶,蔣金虎;氣象因子對棉纖維品質(zhì)影響的研究進(jìn)展[J];棉花學(xué)報;2003年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊偉華;許紅霞;王延琴;周大云;匡猛;馮新愛;;2006-2008年我國商品棉纖維品質(zhì)評述[A];中國棉花學(xué)會2009年年會論文匯編[C];2009年

2 賀云新;張志剛;梅正鼎;;溫度與棉纖維發(fā)育研究進(jìn)展[A];中國棉花學(xué)會2009年年會論文匯編[C];2009年

3 李學(xué)寶;許文亮;;棉纖維發(fā)育及其分子調(diào)控機(jī)制研究進(jìn)展[A];基因開啟未來：新時代的遺傳學(xué)與科技進(jìn)步——湖北省遺傳學(xué)會第八次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2009年

4 劉恒蔚;王省芬;石瑞風(fēng);潘玉欣;李翠斌;張冬梅;張桂寅;馬峙英;;基于轉(zhuǎn)錄組分析的棉纖維品質(zhì)候選基因定位與克隆(摘要)[A];中國棉花學(xué)會2009年年會論文匯編[C];2009年

5 焦改麗;張換樣;王嬌娟;南芝潤;趙俊俠;;轉(zhuǎn)伸展蛋白基因改良彩色棉纖維品質(zhì)研究[A];全國作物生物技術(shù)與誘變技術(shù)學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2005年

6 遲吉娜;潘玉欣;王省芬;張桂寅;吳立強(qiáng);李志坤;馬峙英;;棉纖維發(fā)育相關(guān)基因的克隆和表達(dá)分析[A];中國棉花學(xué)會2008年年會論文匯編[C];2008年

7 朱玉賢;;超長鏈脂肪酸調(diào)控棉纖維和擬南芥細(xì)胞伸長的分子機(jī)制研究[A];2007中國植物生理學(xué)會全國學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2007年

8 王淑民;鄂芳敏;;近20年世界棉花重大科技進(jìn)展概述[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊）[C];2001年

9 簡桂良;齊放軍;張文蔚;王升正;;棉花黃萎病對轉(zhuǎn)基因抗蟲棉產(chǎn)量及棉纖維品質(zhì)的影響[A];糧食安全與植保科技創(chuàng)新[C];2009年

10 王永芳;徐長青;陳琴琴;;沿海棉區(qū)高品質(zhì)棉田復(fù)種模式及主要栽培技術(shù)[A];中國棉花學(xué)會2004年年會論文匯編[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 記者陳衛(wèi)東;中國彩棉大放異彩[N];科技日報;2003年

2 殷德倫 丁慶永;鹿邑棉花再現(xiàn)全縣一品化[N];農(nóng)民日報;2003年

3 柯紀(jì);加大科技含量 參與國際競爭[N];中國紡織報;2002年

4 柳木;山東棉花市場購銷兩難[N];中華合作時報;2004年

5 ;山東棉價持續(xù)降 商家棉農(nóng)愁對愁[N];中國信息報;2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 周桂生;高品質(zhì)棉纖維品質(zhì)形成特點及關(guān)鍵栽培技術(shù)調(diào)優(yōu)研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2006年

2 賀亞軍;優(yōu)質(zhì)棉纖維發(fā)育品質(zhì)相關(guān)基因的分離、克隆、鑒定與定位[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

3 沈新蓮;陸地棉纖維品質(zhì)QTL的篩選、定位及其應(yīng)用[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

4 李艷軍;彩色棉纖維比較蛋白質(zhì)組學(xué)研究及花色素還原酶GhANR基因的鑒定[D];石河子大學(xué);2013年

5 朱勇清;棉纖維優(yōu)先表達(dá)ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的初步研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海生命科學(xué)研究院）;2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張經(jīng)博;棉纖維發(fā)育相關(guān)R2R3-MYB和CAD基因家族分析[D];新疆師范大學(xué);2016年

2 丁震乾;棉纖維發(fā)育的超微結(jié)構(gòu)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

3 王磊;四個與棉纖維發(fā)育相關(guān)基因的克隆與鑒定[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

4 范作曉;棉纖維發(fā)育過程中的細(xì)胞程序性死亡及植物生長調(diào)節(jié)劑調(diào)控的研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

5 安君;棉纖維特異表達(dá)基因及啟動子的克隆[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2008年

6 茹宗玲;彩色棉纖維的超微結(jié)構(gòu)和化學(xué)特性研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2010年

7 郭Z，

本文編號：505645