紅花玉蘭(Magnoliawufengesis)是木蘭科玉蘭屬多年木本植物,因其優(yōu)異的花形和花色特征,而成為重要的城市園林綠化樹(shù)種。本研究以紅花玉蘭品種’嬌紅1號(hào)’(JH1)為研究對(duì)象,針對(duì)不同花發(fā)育時(shí)期,利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序、HPLC色素分析、qRT-PCR表達(dá)分析、模式植物轉(zhuǎn)基因等方法,探討紅花玉蘭花青素苷合成途徑的生理、生化和遺傳基礎(chǔ),篩選并驗(yàn)證關(guān)鍵調(diào)控基因,為紅花玉蘭花色遺傳改良提供依據(jù)。同時(shí)基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),通過(guò)建立EST-SSR數(shù)據(jù)庫(kù),并結(jié)合公共數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)分子標(biāo)記,開(kāi)發(fā)針對(duì)紅花玉蘭品種開(kāi)發(fā)和鑒定的綜合分子標(biāo)記體系,為開(kāi)展紅花玉蘭的分子輔助育種提供技術(shù)支持。本研究主要取得了以下成果:1、通過(guò)對(duì)紅花玉蘭JH1五個(gè)發(fā)育時(shí)期(S1-S5)的花色定性定量分析發(fā)現(xiàn),花青素苷在S2時(shí)期顯著上調(diào),并在S3期達(dá)到頂峰;通過(guò)表皮細(xì)胞觀察,發(fā)現(xiàn)花青素的積累來(lái)源于單細(xì)胞內(nèi)花青素苷含量上升和紅色細(xì)胞數(shù)增多;2、通過(guò)對(duì)紅花玉蘭花青素苷的液相-質(zhì)譜定性分析,一共發(fā)現(xiàn)5個(gè)主要花青素苷類(lèi)物質(zhì),分別為三個(gè)矢車(chē)菊素苷類(lèi)物質(zhì);一個(gè)芍藥素苷類(lèi)物質(zhì);一個(gè)飛燕草素苷類(lèi)物質(zhì)。說(shuō)明紅花玉蘭花青素苷合成途徑包含了矢車(chē)菊素苷和飛燕草素...

【文章頁(yè)數(shù)】：136 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1. 引言
    1.1. 紅花玉蘭研究基礎(chǔ)
    1.2. 植物花色的遺傳生化基礎(chǔ)
        1.2.1. 植物花色的種類(lèi)
        1.2.2.花青素苷的生物合成
        1.2.3. 花青素苷的遺傳調(diào)控
        1.2.4. RNA-seq在植物研究中的應(yīng)用
    1.3. 植物分子標(biāo)記研究
        1.3.1. SSR研究進(jìn)展與應(yīng)用
        1.3.2. 基于高通量測(cè)序數(shù)據(jù)的EST-SSR開(kāi)發(fā)
    1.4. 研究思路
        1.4.1. 研究目標(biāo)
        1.4.2. 研究?jī)?nèi)容
        1.4.3. 技術(shù)路線
2. 紅花玉蘭不同發(fā)育時(shí)期花青素苷成分及含量分析
    2.1. 材料與方法
        2.1.1. 材料處理
        2.1.2. 總花青素和總黃酮提取
        2.1.3. 總花青素及總黃酮含量測(cè)定
        2.1.4. 花青素苷成分的定性分析
        2.1.5. 紅花玉蘭花被片表皮細(xì)胞的顯微觀察
    2.2. 結(jié)果與分析
        2.2.1. 紅花玉蘭不同花發(fā)育階段的花器官特征
        2.2.2. 紅花玉蘭不同發(fā)育時(shí)期的花被片表皮細(xì)胞特征
        2.2.3. 紅花玉蘭不同花發(fā)育階段花被片花青素苷積累
        2.2.4. 紅花玉蘭花青素苷定性分析
    2.3. 小結(jié)
3. 不同花發(fā)育時(shí)期紅花玉蘭轉(zhuǎn)錄組測(cè)序及關(guān)鍵基因篩選
    3.1. 材料與方法
        3.1.1. 材料采集及處理
        3.1.2. cDNA文庫(kù)構(gòu)建及測(cè)序
        3.1.3. 原始數(shù)據(jù)篩選
        3.1.4. De novo序列組裝
        3.1.5. 功能注釋
        3.1.6. 差異表達(dá)基因分析
        3.1.7. 差異表達(dá)基因趨勢(shì)表達(dá)分析
        3.1.8. 主成成分分析
        3.1.9. 實(shí)時(shí)熒光定量
    3.2. 結(jié)果與分析
        3.2.1. 轉(zhuǎn)錄組序列組裝結(jié)果分析
        3.2.2. Unigene功能注釋
        3.2.3. Unigene高級(jí)注釋結(jié)果
        3.2.4. 轉(zhuǎn)錄組基因差異表達(dá)分析及關(guān)鍵基因的篩選
        3.2.5. 花青素苷合成相關(guān)基因qRT-PCR驗(yàn)證
    3.3. 小結(jié)
4. 紅花玉蘭MwMYB1轉(zhuǎn)錄因子的克隆及功能分析
    4.1. 材料與方法
        4.1.1. 植物材料
        4.1.2. RNA提取及cDNA合成
        4.1.3. 基因克隆
        4.1.4. 染色體步移啟動(dòng)子克隆
        4.1.5. 生物信息學(xué)分析
        4.1.6. 載體構(gòu)建
        4.1.7. 植物轉(zhuǎn)基因
        4.1.8. 亞細(xì)胞定位
        4.1.9. 總花青素含量測(cè)定
        4.1.10. 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
        4.1.11. 煙草光照處理
        4.1.12. ABA處理
    4.2. 結(jié)果與分析
        4.2.1. MwMYB1 ORF的克隆及生物信息分析
        4.2.2. MwMYB1啟動(dòng)子區(qū)域的生物信息學(xué)分析
        4.2.3. MwMYB1的紅花玉蘭的表達(dá)模式分析
        4.2.4. MwMYB1過(guò)表達(dá)轉(zhuǎn)基因功能分析
        4.2.5. MwMYB1啟動(dòng)子功能分析
        4.2.6. DR5人工啟動(dòng)子調(diào)控MwMYB1功能研究
        4.2.7. MwMYB1亞細(xì)胞定位結(jié)果
        4.2.8. MwMYB1花青素調(diào)控通路預(yù)測(cè)
    4.3. 小結(jié)
5. 基于紅花玉蘭轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的分子標(biāo)記系統(tǒng)建立
    5.1. 材料與方法
        5.1.1. 紅花玉蘭品種材料
        5.1.2. 紅花玉蘭品種花青素總量和總黃酮的提取和測(cè)定
        5.1.3. DNA提取
        5.1.4. EST-SSR發(fā)掘
        5.1.5. EST-SSR引物設(shè)計(jì)
        5.1.6. EST-SSR的PCR及毛細(xì)管電泳
        5.1.7. SSR及SRAP引物篩選
        5.1.8. SSR及SRAP的PCR程序及聚丙烯凝膠電泳
        5.1.9. PCR結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析
    5.2. 結(jié)果與分析
        5.2.1. 紅花玉蘭EST-SSR的發(fā)掘及特性分析
        5.2.2. 紅花玉蘭花青素合成相關(guān)EST-SSR的篩選和驗(yàn)證
        5.2.3. 基于公共數(shù)據(jù)庫(kù)的SSR和SRAP分子標(biāo)記體系建立
    5.3. 小結(jié)
6. 結(jié)論與討論
    6.1. 主要結(jié)論
    6.2. 討論
        6.2.1. 紅花玉蘭花青素苷合成積累規(guī)律
        6.2.2. 紅花玉蘭花轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)及功能注釋的評(píng)價(jià)
        6.2.3. 紅花玉蘭花青素苷合成關(guān)鍵基因發(fā)掘
        6.2.4. 紅花玉蘭MwMYB1的基因功能
        6.2.5. 紅花玉蘭分子標(biāo)記體系
    6.3. 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.4. 展望
7. 附錄
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
獲得成果目錄
致謝



本文編號(hào)：3876231