棉花是重要的戰(zhàn)略資源,也是世界上最重要的經濟作物之一。棉纖維是紡織工業(yè)優(yōu)良的天然原料,而棉籽則是重要的營養(yǎng)資源。普通栽培棉的植株和種子都含有色素腺體,其中包含的有毒棉酚使棉籽脂肪和蛋白質等營養(yǎng)物質不能被充分利用。但是,棉酚的毒性能幫助棉花抵抗多種病蟲害,對棉花的正常生長有重要作用。因此,選育植株有棉酚而種子無棉酚的棉花品種是低酚棉育種的主要目標。色素腺體的數量與棉酚的含量有密切聯系,所以,克隆鑒定色素腺體發(fā)生的相關基因、探索腺體形成的分子機制一直是低酚棉育種的重要研究方向。單顯性基因Gl₂^e可以調控無腺體性狀的形成,是低酚棉育種的重要基因資源,并且對研究色素腺體的發(fā)生機制具有重要意義。本研究主要包括兩方面內容:一是在精細定位的基礎上對Gl₂^e候選基因進行克隆和功能驗證;二是通過對7個腺體相關材料進行小RNA測序,分析差異表達的miRNA及其靶基因,探索腺體發(fā)生過程可能涉及的miRNA和信號通路。主要結果如下:1、根據已有結果,Gl₂^e基因被精細定位在12號... 

【文章頁數】：102 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略詞表
1 文獻綜述
    1.1 棉花色素腺體和棉酚
        1.1.1 棉花色素腺體性狀
        1.1.2 棉酚的特性
        1.1.3 色素腺體與棉酚的關系
        1.1.4 色素腺體研究的重要性
    1.2 色素腺體性狀的遺傳研究
        1.2.1 色素腺體相關的控制基因
        1.2.2 色素腺體相關的復等位基因
    1.3 顯性無腺體基因Gl_2~e的研究
        1.3.1 Gl_2~e基因的發(fā)現與遺傳分析
        1.3.2 Gl_2~e基因的研究進展
    1.4 棉酚生物合成途徑及相關基因的研究
        1.4.1 棉酚的生物合成途徑
        1.4.2 棉酚生物合成途徑中主要基因的研究
    1.5 色素腺體相關材料的組學研究
    1.6 低酚棉育種進展
    1.7 植物MYC轉錄因子研究進展
        1.7.1 MYC1的研究
        1.7.2 MYC2的研究
        1.7.3 MYC3和MYC4的研究
    1.8 研究目的與意義
2 材料與方法
    2.1 實驗儀器
    2.2 實驗材料
    2.3 候選基因的確定
    2.4 候選基因序列分析
        2.4.1 RNA的提取
        2.4.2 反轉錄cDNA
        2.4.3 候選基因的擴增
        2.4.4 擴增產物的純化
        2.4.5 TA克隆
        2.4.6 轉化
        2.4.7 重組子檢測與測序分析
    2.5 基因表達量分析
        2.5.1 RNA提取與反轉錄
        2.5.2 熒光定量PCR（qRT-PCR）
    2.6 啟動子分析
        2.6.1 棉花DNA提取
        2.6.2 啟動子序列和順式作用元件分析
        2.6.3 啟動子甲基化分析
    2.7 亞細胞定位
        2.7.1 Gl_2~e基因融合表達載體構建
        2.7.2 凍融法轉化農桿菌LBA4404
        2.7.3 洋蔥表皮細胞瞬時表達
    2.8 酵母中轉錄激活活性分析
        2.8.1 酵母表達載體構建
        2.8.2 酵母感受態(tài)的制備
        2.8.3 PEG/LiAc法轉化酵母
    2.9 病毒誘導的基因沉默（VIGS）
        2.9.1 病毒表達載體構建
        2.9.2 VIGS實驗
    2.10 棉花的遺傳轉化
    2.11 小RNA測序與數據分析
        2.11.1 RNA樣品制備
        2.11.2 Total RNA質量檢測與文庫構建
        2.11.3 測序數據預處理
        2.11.4 已知miRNA分析
        2.11.5 新miRNA預測
        2.11.6 miRNA差異表達分析
        2.11.7 miRNA靶基因預測與功能富集分析
        2.11.8 miRNA及靶基因的qRT-PCR驗證
    2.12 亞洲棉、雷蒙德氏棉和陸地棉中MYC蛋白的鑒定與分析
3 結果與分析
    3.1 Gl_2~e基因的圖位克隆與候選基因分析
        3.1.1 Gl_2~e基因的精細定位與候選基因確認
        3.1.2 GhMYC2基因序列分析
        3.1.3 GhMYC2基因表達分析
    3.2 GhMYC2基因啟動子分析
        3.2.1 啟動子序列分析
        3.2.2 啟動子順式作用元件分析
        3.2.3 啟動子甲基化分析
    3.3 GhMYC2轉錄因子亞細胞定位
    3.4 GhMYC2轉錄因子激活活性分析
        3.4.1 轉錄激活活性驗證
        3.4.2 轉錄激活活性區(qū)分析
    3.5 GhMYC2轉錄因子功能驗證
        3.5.1 病毒誘導的基因沉默
        3.5.2 棉花的遺傳轉化
    3.6 腺體相關材料miRNA分析
        3.6.1 小RNA測序數據統計
        3.6.2 已知miRNA和新的miRNA分析
        3.6.3 差異表達miRNA分析
        3.6.4 差異表達miRNA靶基因預測
        3.6.5 差異表達miRNA的靶基因GO和KEGG分析
        3.6.6 miRNA和靶基因的表達量驗證
    3.7 棉花MYC蛋白的鑒定與進化分析
4 結論與討論
    4.1 Gl_2~e候選基因的確定
    4.2 GhMYC2基因的表達
    4.3 GhMYC2基因的功能驗證
    4.4 GhMYC2作用機制推測
    4.5 GhMYC2基因在低酚棉育種中的應用
    4.6 腺體相關材料小RNA分析
    4.7 小RNA靶基因分析
    4.8 研究展望
    4.9 全文結論
參考文獻
致謝
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3729107