發(fā)布時間：2022-07-08 15:14

　　溫度是嚴(yán)重影響植物生長發(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)溫度脅迫的過程中逐漸形成復(fù)雜的調(diào)節(jié)機制。棉花是一種對溫度脅迫極其敏感的作物。研究棉花對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,對我國棉花生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)性意義。1.GhKCS13通過調(diào)控脂質(zhì)重塑以及茉莉酸合成來響應(yīng)低溫脅迫低溫脅迫是影響植物生長發(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傳感器。低溫脅迫會造成依賴于質(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程發(fā)生改變,從而通過影響膜脂質(zhì)的組分和結(jié)構(gòu)來響應(yīng)低溫脅迫。然而,由脂質(zhì)介導(dǎo)的植物對低溫脅迫的響應(yīng)機制尚不明確,因此,研究這種調(diào)節(jié)機制來提高作物產(chǎn)量是亟待解決的重要問題。超長鏈脂肪酸是膜脂質(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)過程中起著關(guān)鍵作用。因此,本研究介紹了棉花超長鏈脂肪酸合成酶,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)出對低溫更加敏感,表... 

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語表
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1 低溫脅迫對植物的影響
        1.1 低溫脅迫對棉花的危害
        1.2 植物低溫脅迫信號分子研究
        1.3 膜脂與低溫脅迫
            1.3.1 超長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對環(huán)境的適應(yīng)調(diào)整
        4.1 植物miRNA的產(chǎn)生和作用機理
        4.2 植物miRNA調(diào)控激素信號路徑
        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 實驗材料
            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 實驗方法
            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)含量測定
            1.2.12 植物生理指標(biāo)的測定
            1.2.13 植物激素含量測定
    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增強棉花對低溫的敏感性
            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通過改變鞘脂的不飽和度來調(diào)控對低溫的響應(yīng)
            2.7.1 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系鞘脂總含量測定
            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通過膜脂質(zhì)的重塑來調(diào)控對低溫的響應(yīng)
            2.8.1 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系磷脂和糖脂的測定
            2.8.2 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系的各磷脂組分
            2.8.3 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系通過改變膜脂結(jié)構(gòu)來調(diào)控對低溫的響應(yīng)
            2.8.4 GhKCS13轉(zhuǎn)基因株系的各溶血磷脂的組分
        2.9 GhKCS13通過調(diào)控不飽和脂肪酸的合成來響應(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基因沉默植株對低溫脅迫更加敏感
            2.9.3 GhKCS13通過調(diào)控脫飽和酶來響應(yīng)低溫脅迫
        2.10 GhKCS13通過調(diào)控茉莉酸的合成來響應(yīng)低溫脅迫
            2.10.1 GhKCS13基因影響茉莉酸的合成
            2.10.2 GhKCS13通過調(diào)控茉莉酸的合成來響應(yīng)低溫脅迫
    3 討論
        3.1 GhKCS13通過改變鞘脂的不飽和度來調(diào)控對低溫的響應(yīng)
        3.2 GhKCS13通過膜脂質(zhì)的重塑來調(diào)控對低溫的響應(yīng)
        3.3 GhKCS13通過不飽和磷脂酸來調(diào)控對低溫的響應(yīng)
        3.4 GhKCS13通過調(diào)控茉莉酸的合成來響應(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 實驗材料
        1.2 實驗方法
            1.2.1 生理指標(biāo)的測定
            1.2.2 小RNA文庫與降解組文庫構(gòu)建與測序
            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驗證
    2 結(jié)果與分析
        2.1 不同溫度脅迫對棉花幼苗的影響
        2.2 小RNA測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計
        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驗證
    3 討論
        3.1 miRNA在低溫和高溫脅迫下調(diào)節(jié)棉花生長穩(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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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



本文編號：3657259