棉花具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,選育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗的棉花新品種是育種工作者的主要目標(biāo)。棉花具有較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢,利用雜種優(yōu)勢可以大幅度提高棉花的產(chǎn)量和纖維品質(zhì)。細(xì)胞核雄性不育是棉花雜種優(yōu)勢利用的主要途徑之一,因此其分子機(jī)理的研究顯得尤為重要。近年來,高通量測序技術(shù)的飛速發(fā)展以及四倍體陸地棉全基因組測序的完成為研究棉花雄性核不育的分子機(jī)理提供了便利條件。miRNA是植物中普遍存在的重要轉(zhuǎn)錄后調(diào)控小分子,已經(jīng)被證明在多種植物生長發(fā)育過程中起調(diào)控作用。本研究以洞A核不育系和可育系的花藥為材料,通過小RNA測序和轉(zhuǎn)錄組測序來系統(tǒng)分析洞A不育系花藥敗育過程中相關(guān)的miRNA和編碼RNA,初步闡述洞A不育系雄性敗育的分子機(jī)理。本文構(gòu)建了洞A不育系與可育系花藥發(fā)育的減數(shù)分裂期、四分體時(shí)期和單核期的花藥的六個(gè)小RNA庫,通過Illumila測序總共獲得了81151346條可分析的序列。以四倍體陸地棉TM-1基因組序列為參考基因組,共鑒定到80個(gè)已知mi RNA和220個(gè)新的miRNAs。分別對三個(gè)時(shí)期小RNA庫中miRNA測序數(shù)進(jìn)行比較分析,共鑒定出了71個(gè)差異表達(dá)的miRNA（家族）。通過實(shí)時(shí)定量PCR驗(yàn)證... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
主要符號(hào)對照表
第一章 緒論
    1.1 雜種優(yōu)勢與雄性不育
        1.1.1 雜種優(yōu)勢的簡介
        1.1.2 植物雜種優(yōu)勢的應(yīng)用
        1.1.3 植物雄性不育的簡介
        1.1.4 細(xì)胞質(zhì)雄性不育
        1.1.5 細(xì)胞核雄性不育
    1.2 棉花雄性不育的研究進(jìn)展
        1.2.1 棉花雄性不育的類型
        1.2.2 棉花雄性不育的細(xì)胞學(xué)特征
        1.2.3 棉花雄性不育的分子機(jī)理
    1.3 植物MIRNA的研究進(jìn)展
        1.3.1 植物miRNA的簡介
        1.3.2 植物miRNA的生理功能
    1.4 MIRNA在棉花中的研究進(jìn)展
        1.4.1 棉花miRNA的鑒定
        1.4.2 miRNA在棉花中的進(jìn)化起源
        1.4.3 miRNA在棉花中的功能研究
    1.5 高通量測序技術(shù)
        1.5.1 高通量測序技術(shù)的簡介
        1.5.2 降解組測序技術(shù)
        1.5.3 轉(zhuǎn)錄組測序
        1.5.4 高通量測序在植物雄性不育研究中的應(yīng)用
    1.6 本研究的目的和意義
第二章 材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
    2.3 總RNA的提取及檢測
        2.3.1 棉花花藥總RNA的提取
        2.3.2 RNA的質(zhì)量控制
    2.4 小RNA測序
        2.4.1 小RNA文庫的構(gòu)建和Illumina測序步驟
        2.4.2 小RNA測序數(shù)據(jù)分析流程
    2.5 降解組文庫構(gòu)建與測序分析
    2.6 轉(zhuǎn)錄組測序與分析
        2.6.1 文庫構(gòu)建和測序
        2.6.2 生物信息分析流程
    2.7 實(shí)時(shí)定量PCR
第三章 結(jié)果與分析
    3.1 小RNA測序數(shù)據(jù)分析
        3.1.1 小RNA測序序列的基本分析
        3.1.2 小RNA的分類注釋及匹配參考基因組序列
        3.1.3 已知和新的miRNA的鑒定分析
        3.1.4 miRNA的差異表達(dá)分析
        3.1.5 熒光定量PCR驗(yàn)證差異表達(dá)的mi RNA
    3.2 降解組測序鑒定MIRNA靶基因
        3.2.1 降解組測序文庫分析
        3.2.2 降解組測序鑒定靶基因
    3.3 轉(zhuǎn)錄組測序
        3.3.1 洞A可育系與不育系花和花藥的形態(tài)學(xué)觀察
        3.3.2 總RNA提取質(zhì)量檢測
        3.3.3 RNA-seq數(shù)據(jù)的初步分析
        3.3.4 可變剪切分析
        3.3.5 新轉(zhuǎn)錄本的預(yù)測和基因表達(dá)水平分析
        3.3.6 差異表達(dá)基因的分析和篩選
        3.3.7 差異表達(dá)基因GO和 KEGG富集分析
        3.3.8 q RT-PCR實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證差異表達(dá)基因
    3.4 小RNA測序與轉(zhuǎn)錄組測序的聯(lián)合分析
    3.5 討論
        3.5.1 陸地棉基因組中miRNA的鑒定
        3.5.2 miRNA在棉花花藥敗育過程中的調(diào)控作用
        3.5.3 洞A不育系花藥敗育過程中差異表達(dá)基因的功能分析
第四章 結(jié)論
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
致謝
作者簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]植物細(xì)胞核雄性不育相關(guān)bHLH轉(zhuǎn)錄因子研究進(jìn)展[J]. 劉永明,張玲,周建瑜,曹墨菊.  遺傳. 2015(12)
[2]MicroRNA在雷蒙德氏棉中的表達(dá)（英文）[J]. Jun MA,Teng-long GUO,Qing-lian WANG,Kun-bo WANG,Run-run SUN,Bao-hong ZHANG.  Journal of Zhejiang University-Science B（Biomedicine & Biotechnology）. 2015(04)
[3]哈克尼西棉細(xì)胞質(zhì)雄性不育系和保持系差異表達(dá)基因分析[J]. 馬勇,吳建勇,邢朝柱,郭立平,鞏養(yǎng)倉,崔明暉,王海林.  中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(10)
[4]特棉S-1雄性不育發(fā)生的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)及可育花粉對溫度的反應(yīng)[J]. 劉志,劉少卿,余筱南,陳金湘.  湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(04)
[5]Identification and characterization of new plant microRNAs using EST analysis[J]. George P.COBB1,Todd A.ANDERSON.  Cell Research. 2005(05)
[6]棉花洞A雄性不育系花藥發(fā)育的mRNA差別顯示[J]. 侯磊,肖月華,李先碧,王文鋒,羅小英,裴炎.  遺傳學(xué)報(bào). 2002(04)
[7]棉花晉A細(xì)胞質(zhì)雄性不育系小孢子發(fā)生的顯微和超微結(jié)構(gòu)觀察[J]. 黃晉玲,楊鵬,李炳林,安澤偉,孫黛珍.  棉花學(xué)報(bào). 2001(05)
[8]細(xì)胞質(zhì)雄性不育棉花小孢子發(fā)生的細(xì)胞學(xué)觀察和線粒體DNA的RAPD分析[J]. 王學(xué)德,張?zhí)煺?潘家駒.  中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 1998(02)
[9]棉花質(zhì)核不育材料晉A的發(fā)現(xiàn)與觀察[J]. 袁鈞,張鐸,劉巷祿,郝秀忍,王惠芳.  華北農(nóng)學(xué)報(bào). 1996(04)
[10]棉花細(xì)胞質(zhì)雄性不育小孢子母細(xì)胞敗育的細(xì)胞學(xué)研究[J]. 姚長兵,胡紹安,王春英,崔榮霞.  棉花學(xué)報(bào). 1994(S1)

博士論文
[1]芽黃標(biāo)記棉花光敏雄性不育系的選育及花藥發(fā)育機(jī)理研究[D]. 馬建輝.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013

碩士論文
[1]4個(gè)陸地棉核不育系的育性穩(wěn)定性觀察和1355A核不育基因定位[D]. 王國英.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3469067