溫度是嚴(yán)重影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的主要環(huán)境因素,是限制植物地理分布的關(guān)鍵因子。植物在適應(yīng)溫度脅迫的過(guò)程中逐漸形成復(fù)雜的調(diào)節(jié)機(jī)制。棉花是一種對(duì)溫度脅迫極其敏感的作物。研究棉花對(duì)低溫和高溫脅迫響應(yīng)的分子遺傳基礎(chǔ),挖掘重要的抗性基因資源,是提高棉花對(duì)低溫或高溫脅迫的適應(yīng)性重要手段,也是提高棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要途徑,對(duì)我國(guó)棉花生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)性意義。1.GhKCS13通過(guò)調(diào)控脂質(zhì)重塑以及茉莉酸合成來(lái)響應(yīng)低溫脅迫低溫脅迫是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育及生產(chǎn)力的重要環(huán)境因素。質(zhì)膜是感受低溫的第一個(gè)傳感器。低溫脅迫會(huì)造成依賴于質(zhì)體的脂肪酸從頭合成和半乳糖脂的生物合成,以及依賴于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的脂肪酸的延伸和鞘脂合成過(guò)程發(fā)生改變,從而通過(guò)影響膜脂質(zhì)的組分和結(jié)構(gòu)來(lái)響應(yīng)低溫脅迫。然而,由脂質(zhì)介導(dǎo)的植物對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)機(jī)制尚不明確,因此,研究這種調(diào)節(jié)機(jī)制來(lái)提高作物產(chǎn)量是亟待解決的重要問(wèn)題。超長(zhǎng)鏈脂肪酸是膜脂質(zhì)雙分子層中的重要組成成分,它可能在低溫脅迫的響應(yīng)過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。因此,本研究介紹了棉花超長(zhǎng)鏈脂肪酸合成酶,β-酮脂酰-CoA合酶——GhKCS13在響應(yīng)低溫脅迫中的生理功能。①GhKCS13超表達(dá)株系表現(xiàn)出對(duì)低溫更加敏感,表... 

【文章頁(yè)數(shù)】：151 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語(yǔ)表
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1 低溫脅迫對(duì)植物的影響
        1.1 低溫脅迫對(duì)棉花的危害
        1.2 植物低溫脅迫信號(hào)分子研究
        1.3 膜脂與低溫脅迫
            1.3.1 超長(zhǎng)鏈脂肪酸與低溫脅迫
            1.3.2 KCS基因家族
            1.3.3 不飽和脂肪酸與低溫脅迫
        1.4 植物激素與低溫脅迫
    2 高溫脅迫對(duì)植物的影響
    3 植物抵御低溫和高溫脅迫的生理生化變化
    4 非編碼小RNA對(duì)環(huán)境的適應(yīng)調(diào)整
        4.1 植物miRNA的產(chǎn)生和作用機(jī)理
        4.2 植物miRNA調(diào)控激素信號(hào)路徑
        4.3 植物miRNA與高低溫脅迫
    5 本研究的內(nèi)容和意義
第二章 棉花GhKCS13調(diào)控低溫敏感性的功能鑒定
    1 材料方法
        1.1 實(shí)驗(yàn)材料
            1.1.1 植物材料
            1.1.2 主要菌株和載體
            1.1.3 主要酶類和試劑
        1.2 實(shí)驗(yàn)方法
            1.2.1 載體構(gòu)建反遺傳轉(zhuǎn)化
            1.2.2 棉花幼苗的低溫處理
            1.2.3 棉花幼苗的激素和脂肪酸類物質(zhì)的外源處理
            1.2.4 酵母轉(zhuǎn)化以及抗低溫脅迫分析
            1.2.5 VIGS介導(dǎo)的基因沉默
            1.2.6 RT-PCR和熒光定量RT-PCR (qRT-PCR)分析
            1.2.7 亞細(xì)胞定位分析
            1.2.8 原位雜交
            1.2.9 轉(zhuǎn)基因分子鑒定(Southern and Northern blotting)
            1.2.10 鞘脂提取
            1.2.11 脂質(zhì)含量測(cè)定
            1.2.12 植物生理指標(biāo)的測(cè)定
            1.2.13 植物激素含量測(cè)定
    2 結(jié)果與分析
        2.1 GhKCS13基因的克隆及序列比較
        2.2 GhKCS13基因的組織表達(dá)模式和誘導(dǎo)表達(dá)
        2.3 GhKCS13亞細(xì)胞定位及原位雜交
        2.4 轉(zhuǎn)基因植株的鑒定
        2.5 超表達(dá)GhKCS13增強(qiáng)棉花對(duì)低溫的敏感性
            2.5.1 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系大田表型鑒定
            2.5.2 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系低溫處理表型鑒定
        2.6 GhKCS13基因在酵母中異源表達(dá)
        2.7 GhKCS13通過(guò)改變鞘脂的不飽和度來(lái)調(diào)控對(duì)低溫的響應(yīng)
            2.7.1 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系鞘脂總含量測(cè)定
            2.7.2 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系含有不同脂肪酸碳鏈的鞘脂組分
            2.7.3 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系按照LCB分類的鞘脂組分
            2.7.4 GhKCS13基因表達(dá)的差異影響鞘脂的不飽和度
        2.8 GhKCS13通過(guò)膜脂質(zhì)的重塑來(lái)調(diào)控對(duì)低溫的響應(yīng)
            2.8.1 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系磷脂和糖脂的測(cè)定
            2.8.2 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系的各磷脂組分
            2.8.3 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系通過(guò)改變膜脂結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)控對(duì)低溫的響應(yīng)
            2.8.4 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系的各溶血磷脂的組分
        2.9 GhKCS13通過(guò)調(diào)控不飽和脂肪酸的合成來(lái)響應(yīng)低溫脅迫
            2.9.1 GhKCS13影響不飽和脂肪酸的合成
            2.9.2 VIGS介導(dǎo)的FADs基因沉默植株對(duì)低溫脅迫更加敏感
            2.9.3 GhKCS13通過(guò)調(diào)控脫飽和酶來(lái)響應(yīng)低溫脅迫
        2.10 GhKCS13通過(guò)調(diào)控茉莉酸的合成來(lái)響應(yīng)低溫脅迫
            2.10.1 GhKCS13基因影響茉莉酸的合成
            2.10.2 GhKCS13通過(guò)調(diào)控茉莉酸的合成來(lái)響應(yīng)低溫脅迫
    3 討論
        3.1 GhKCS13通過(guò)改變鞘脂的不飽和度來(lái)調(diào)控對(duì)低溫的響應(yīng)
        3.2 GhKCS13通過(guò)膜脂質(zhì)的重塑來(lái)調(diào)控對(duì)低溫的響應(yīng)
        3.3 GhKCS13通過(guò)不飽和磷脂酸來(lái)調(diào)控對(duì)低溫的響應(yīng)
        3.4 GhKCS13通過(guò)調(diào)控茉莉酸的合成來(lái)響應(yīng)低溫脅迫
第三章 棉花中高低溫脅迫相關(guān)miRNAs及其靶基因的鑒定
    1 材料方法
        1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        1.2 實(shí)驗(yàn)方法
            1.2.1 生理指標(biāo)的測(cè)定
            1.2.2 小RNA文庫(kù)與降解組文庫(kù)構(gòu)建與測(cè)序
            1.2.3 小RNA和降解組數(shù)據(jù)分析
            1.2.4 差異表達(dá)基因的篩選
            1.2.5 miRNA和靶基因的反轉(zhuǎn)錄以及qRT-PCR驗(yàn)證
    2 結(jié)果與分析
        2.1 不同溫度脅迫對(duì)棉花幼苗的影響
        2.2 小RNA測(cè)序數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
        2.3 保守miRNA和新的候選miRNA的鑒定
        2.4 差異表達(dá)miRNA的篩選
        2.5 miRNA靶標(biāo)的鑒定
        2.6 差異表達(dá)miRNA靶基因的功能富集
        2.7 差異表達(dá)miRNA及其靶基因的qRT-PCR驗(yàn)證
    3 討論
        3.1 miRNA在低溫和高溫脅迫下調(diào)節(jié)棉花生長(zhǎng)穩(wěn)態(tài)
        3.2 葉綠體可能是高低溫脅迫的傳感器
        3.3 轉(zhuǎn)錄因子在對(duì)高低溫脅迫中起著關(guān)鍵作用
        3.4 生物和非生物脅迫可能存在某些相同的反應(yīng)途徑
參考文獻(xiàn)
附錄
在讀期間研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]棉花遺傳轉(zhuǎn)化體系的優(yōu)化及突變體的創(chuàng)制[D]. 金雙俠.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]幾種海洋硅藻中鞘脂的液質(zhì)分析及其結(jié)構(gòu)規(guī)律研究[D]. 趙方.寧波大學(xué) 2013



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