基于RNA-seq的棉花陸海漸滲系黃萎病抗性及纖維品質(zhì)研究
發(fā)布時間:2022-12-10 10:45
棉花,作為世界范圍內(nèi)最為廣泛種植的纖維作物,同時也是植物蛋白和食用油的重要來源,在人類經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展發(fā)揮著舉足輕重的作用。面對日益增長的人口數(shù)量卻不斷減少的可用耕地面積,以及迅猛發(fā)展的現(xiàn)代棉紡織工業(yè),人們對棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)提出了越來越高的要求。然而有著“棉花癌癥”之稱的黃萎病儼然已成為當(dāng)今嚴(yán)重制約我國乃至全世界棉花產(chǎn)量及其纖維品質(zhì)的最主要原因之一。因而,如何培育高產(chǎn)、纖維品質(zhì)優(yōu)異且高抗黃萎病的新品種是目前棉花育種中的亟待解決的難題。本課題組以纖維品質(zhì)優(yōu)異且高抗黃萎病的海島棉品種海1和高產(chǎn)且適應(yīng)性廣的陸地棉品種中棉所36分別為供體親本和受體親本,雜交后以中棉所36為輪回親本進(jìn)行高代回交和自交,并借助現(xiàn)代分子輔助育種技術(shù),繼而成功構(gòu)建陸海漸滲系群體;诙嗄甓喹h(huán)境的性狀調(diào)查,分別從該陸海漸滲系群體中篩選穩(wěn)定黃萎病抗性和纖維品質(zhì)優(yōu)異的陸海漸滲系材料,借助RNA-seq技術(shù)分別對棉花黃萎病抗性和纖維發(fā)育過程中的關(guān)鍵基因或重要信號通路進(jìn)行研究。本研究的主要結(jié)果如下:1.棉花黃萎病抗性的相關(guān)研究(1)利用溫室(大麗輪枝菌V991)、自然大田和人工病圃分別對7個陸海漸滲系材料(MBI8232、MB...
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略語表
第一章 前言
1.1 棉花的起源與馴化
1.2 植物染色體片段代換系的研究進(jìn)展
1.2.1 染色體片段代換系的構(gòu)建和特點
1.2.2 染色體片段代換系的應(yīng)用
1.3 棉花黃萎病抗性相關(guān)的研究進(jìn)展
1.3.1 棉花黃萎病的研究現(xiàn)狀
1.3.2 棉花黃萎病致病機(jī)理
1.3.3 棉花抗黃萎病分子機(jī)制
1.3.4 棉花黃萎病相關(guān)轉(zhuǎn)錄組研究
1.4 棉花纖維發(fā)育過程及相關(guān)轉(zhuǎn)錄組研究
1.4.1 棉花纖維發(fā)育過程
1.4.2 棉花纖維發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組研究
1.5 本研究的目的和意義
第二章 陸海漸滲系黃萎病抗性研究
2.1 材料與方法
2.1.1 實驗材料
2.1.2 棉花黃萎病菌株
2.1.3 實驗試劑
2.1.4 實驗儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 棉花黃萎病抗性鑒定
2.2.2 陸海漸滲系遺傳背景鑒定
2.2.3 棉花纖維品質(zhì)性狀檢測
2.2.4 棉花黃萎病相關(guān)生理生化指標(biāo)檢測
2.2.5 棉花黃萎病轉(zhuǎn)錄組測序和分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 棉花黃萎病抗性鑒定
2.3.2 陸海漸滲系遺傳背景鑒定
2.3.3 棉花纖維品質(zhì)檢測
2.3.4 棉花生理生化指標(biāo)檢測結(jié)果
2.3.5 棉花黃萎病轉(zhuǎn)錄組測序分析
2.4 討論
2.4.1 實驗條件和表型評價
2.4.2 與V991侵染相關(guān)的生理生化抗性機(jī)制
2.4.3 與V991侵染相關(guān)的基因表達(dá)變化
2.4.4 與V991侵染相關(guān)的苯丙烷代謝通路
2.4.5 與V991侵染相關(guān)的氧化還原過程
2.4.6 與V991侵染相關(guān)的植物抗性基因
第三章 棉花陸海漸滲系的纖維轉(zhuǎn)錄組分析
3.1 材料與方法
3.1.1 實驗材料和取樣
3.1.2 主要試劑耗材
3.2 實驗方法
3.2.1 RNA的提取與檢測
3.2.2 cDNA文庫構(gòu)建與測序
3.2.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與參考基因組比對
3.2.4 差異表達(dá)基因分析
3.2.5 漸滲基因的預(yù)測
3.2.6 qRT-PCR驗證轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 漸滲系的表型特征和漸滲背景
3.3.2 RNA-seq和序列比對
3.3.3 差異表達(dá)基因分析
3.3.4 基因時序表達(dá)模式分析
3.3.5 差異表達(dá)基因的qRT-PCR驗證
3.3.6 漸滲基因分析
3.4 討論
第四章 全文總結(jié)與討論
4.1 棉花黃萎病抗性相關(guān)研究
4.2 棉花纖維品質(zhì)相關(guān)研究
參考文獻(xiàn)
附錄:作者簡介及在讀期間發(fā)表的文章
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同發(fā)育階段棉纖維中木質(zhì)素的沉積變化[J]. 胡文冉,范玲,謝麗霞,王樂樂. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(03)
[2]導(dǎo)入海島棉染色體片段對新疆陸地棉纖維品質(zhì)性狀的影響[J]. 宿俊吉,馬麒,陳紅,李黎貝,鄧福軍,王彩香,林海. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2016(01)
[3]多環(huán)境下野生大豆染色體片段代換系群體農(nóng)藝性狀相關(guān)QTL/片段的鑒定[J]. 向仕華,王吳彬,何慶元,楊紅燕,劉成,邢光南,趙團(tuán)結(jié),蓋鈞鎰. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(01)
[4]棉花黃萎病研究進(jìn)展[J]. 林玲,張昕,鄧晟. 棉花學(xué)報. 2014(03)
[5]利用染色體片段代換系定位陸地棉株高QTL[J]. 何蕊,石玉真,張金鳳,梁燕,張保才,李俊文,王濤,龔舉武,劉愛英,商海紅,鞏萬奎,白志川,袁有祿. 作物學(xué)報. 2014(03)
[6]大麗輪枝菌微菌核的萌發(fā)條件及致死溫度[J]. 商文靜,陳婷,白應(yīng)文,楊家榮,胡小平. 菌物學(xué)報. 2013(06)
[7]棉花纖維發(fā)育早期RNA-Seq轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 李錫花,吳嫚,于霽雯,張金發(fā),范術(shù)麗,宋美珍,龐朝友,喻樹迅. 棉花學(xué)報. 2013(03)
[8]大豆結(jié)莢習(xí)性、莢色和種皮色相關(guān)野生片段分析[J]. 王吳彬,何慶元,楊紅燕,向仕華,邢光南,趙團(tuán)結(jié),蓋鈞鎰. 作物學(xué)報. 2013(07)
[9]基于染色體單片段代換系的水稻粒形QTL定位[J]. 王軍,朱金燕,周勇,楊杰,范方軍,李文奇,梁國華,仲維功. 作物學(xué)報. 2013(04)
[10]陸地棉背景下海島棉第18染色體片段置換系的培育及相關(guān)農(nóng)藝性狀QTL定位[J]. 付央,苑冬冬,胡文靜,蔡彩平,郭旺珍. 作物學(xué)報. 2013(01)
博士論文
[1]揚麥13背景的N553染色體片段導(dǎo)入系的培育、評價及矮稈密穗突變體Rht23的鑒定和定位[D]. 陳樹林.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]染色體片段代換系的構(gòu)建及產(chǎn)量相關(guān)性狀雜種優(yōu)勢的遺傳基礎(chǔ)研究[D]. 申國境.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]玉米自交系H21遺傳背景的染色體片段代換系構(gòu)建及產(chǎn)量相關(guān)性狀QTL定位[D]. 張朝興.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]小麥D染色體單片段導(dǎo)入系的創(chuàng)制及相關(guān)農(nóng)藝性狀QTL定位研究[D]. 吳文雄.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3716609
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略語表
第一章 前言
1.1 棉花的起源與馴化
1.2 植物染色體片段代換系的研究進(jìn)展
1.2.1 染色體片段代換系的構(gòu)建和特點
1.2.2 染色體片段代換系的應(yīng)用
1.3 棉花黃萎病抗性相關(guān)的研究進(jìn)展
1.3.1 棉花黃萎病的研究現(xiàn)狀
1.3.2 棉花黃萎病致病機(jī)理
1.3.3 棉花抗黃萎病分子機(jī)制
1.3.4 棉花黃萎病相關(guān)轉(zhuǎn)錄組研究
1.4 棉花纖維發(fā)育過程及相關(guān)轉(zhuǎn)錄組研究
1.4.1 棉花纖維發(fā)育過程
1.4.2 棉花纖維發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組研究
1.5 本研究的目的和意義
第二章 陸海漸滲系黃萎病抗性研究
2.1 材料與方法
2.1.1 實驗材料
2.1.2 棉花黃萎病菌株
2.1.3 實驗試劑
2.1.4 實驗儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 棉花黃萎病抗性鑒定
2.2.2 陸海漸滲系遺傳背景鑒定
2.2.3 棉花纖維品質(zhì)性狀檢測
2.2.4 棉花黃萎病相關(guān)生理生化指標(biāo)檢測
2.2.5 棉花黃萎病轉(zhuǎn)錄組測序和分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 棉花黃萎病抗性鑒定
2.3.2 陸海漸滲系遺傳背景鑒定
2.3.3 棉花纖維品質(zhì)檢測
2.3.4 棉花生理生化指標(biāo)檢測結(jié)果
2.3.5 棉花黃萎病轉(zhuǎn)錄組測序分析
2.4 討論
2.4.1 實驗條件和表型評價
2.4.2 與V991侵染相關(guān)的生理生化抗性機(jī)制
2.4.3 與V991侵染相關(guān)的基因表達(dá)變化
2.4.4 與V991侵染相關(guān)的苯丙烷代謝通路
2.4.5 與V991侵染相關(guān)的氧化還原過程
2.4.6 與V991侵染相關(guān)的植物抗性基因
第三章 棉花陸海漸滲系的纖維轉(zhuǎn)錄組分析
3.1 材料與方法
3.1.1 實驗材料和取樣
3.1.2 主要試劑耗材
3.2 實驗方法
3.2.1 RNA的提取與檢測
3.2.2 cDNA文庫構(gòu)建與測序
3.2.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與參考基因組比對
3.2.4 差異表達(dá)基因分析
3.2.5 漸滲基因的預(yù)測
3.2.6 qRT-PCR驗證轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 漸滲系的表型特征和漸滲背景
3.3.2 RNA-seq和序列比對
3.3.3 差異表達(dá)基因分析
3.3.4 基因時序表達(dá)模式分析
3.3.5 差異表達(dá)基因的qRT-PCR驗證
3.3.6 漸滲基因分析
3.4 討論
第四章 全文總結(jié)與討論
4.1 棉花黃萎病抗性相關(guān)研究
4.2 棉花纖維品質(zhì)相關(guān)研究
參考文獻(xiàn)
附錄:作者簡介及在讀期間發(fā)表的文章
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同發(fā)育階段棉纖維中木質(zhì)素的沉積變化[J]. 胡文冉,范玲,謝麗霞,王樂樂. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(03)
[2]導(dǎo)入海島棉染色體片段對新疆陸地棉纖維品質(zhì)性狀的影響[J]. 宿俊吉,馬麒,陳紅,李黎貝,鄧福軍,王彩香,林海. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2016(01)
[3]多環(huán)境下野生大豆染色體片段代換系群體農(nóng)藝性狀相關(guān)QTL/片段的鑒定[J]. 向仕華,王吳彬,何慶元,楊紅燕,劉成,邢光南,趙團(tuán)結(jié),蓋鈞鎰. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(01)
[4]棉花黃萎病研究進(jìn)展[J]. 林玲,張昕,鄧晟. 棉花學(xué)報. 2014(03)
[5]利用染色體片段代換系定位陸地棉株高QTL[J]. 何蕊,石玉真,張金鳳,梁燕,張保才,李俊文,王濤,龔舉武,劉愛英,商海紅,鞏萬奎,白志川,袁有祿. 作物學(xué)報. 2014(03)
[6]大麗輪枝菌微菌核的萌發(fā)條件及致死溫度[J]. 商文靜,陳婷,白應(yīng)文,楊家榮,胡小平. 菌物學(xué)報. 2013(06)
[7]棉花纖維發(fā)育早期RNA-Seq轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 李錫花,吳嫚,于霽雯,張金發(fā),范術(shù)麗,宋美珍,龐朝友,喻樹迅. 棉花學(xué)報. 2013(03)
[8]大豆結(jié)莢習(xí)性、莢色和種皮色相關(guān)野生片段分析[J]. 王吳彬,何慶元,楊紅燕,向仕華,邢光南,趙團(tuán)結(jié),蓋鈞鎰. 作物學(xué)報. 2013(07)
[9]基于染色體單片段代換系的水稻粒形QTL定位[J]. 王軍,朱金燕,周勇,楊杰,范方軍,李文奇,梁國華,仲維功. 作物學(xué)報. 2013(04)
[10]陸地棉背景下海島棉第18染色體片段置換系的培育及相關(guān)農(nóng)藝性狀QTL定位[J]. 付央,苑冬冬,胡文靜,蔡彩平,郭旺珍. 作物學(xué)報. 2013(01)
博士論文
[1]揚麥13背景的N553染色體片段導(dǎo)入系的培育、評價及矮稈密穗突變體Rht23的鑒定和定位[D]. 陳樹林.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]染色體片段代換系的構(gòu)建及產(chǎn)量相關(guān)性狀雜種優(yōu)勢的遺傳基礎(chǔ)研究[D]. 申國境.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]玉米自交系H21遺傳背景的染色體片段代換系構(gòu)建及產(chǎn)量相關(guān)性狀QTL定位[D]. 張朝興.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]小麥D染色體單片段導(dǎo)入系的創(chuàng)制及相關(guān)農(nóng)藝性狀QTL定位研究[D]. 吳文雄.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3716609
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