木材是植物生物量的重要來源,擁有全球最為豐富的可再生生物質(zhì)能源,其主要來自林木的次生生長(zhǎng)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)于木材的需求量也在日益增加。因此,選育速生優(yōu)質(zhì)的林木優(yōu)異種質(zhì),是緩解木材資源短缺的根本途徑。研究表明,林木次生生長(zhǎng)及木材形成過程十分復(fù)雜,在多水平上受多遺傳因子的聯(lián)合調(diào)控。因此,開展林木次生生長(zhǎng)及木材形成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究,鑒定影響木材形成的關(guān)鍵調(diào)控因子,并在林木群體水平上深入剖析林木生長(zhǎng)及木材品質(zhì)性狀的遺傳基礎(chǔ),是開展林木分子標(biāo)記輔助育種的關(guān)鍵。本論文以我國重要用材與綠化樹種毛白楊（Populus tomentosa Carr.）為材料,利用RNA-seq技術(shù)與生物信息學(xué)方法系統(tǒng)地研究了毛白楊次生維管組織（維管形成層、未成熟木質(zhì)部及成熟木質(zhì)部）的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。基于毛白楊種質(zhì)資源群體中能代表其天然分布區(qū)的435株個(gè)體的基因組重測(cè)序數(shù)據(jù),采用關(guān)聯(lián)作圖策略,聯(lián)合解析毛白楊次生生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子內(nèi)的等位變異對(duì)木質(zhì)纖維性狀的遺傳效應(yīng)（加性、顯性與上位性效應(yīng)）。本論文主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:1.利用RNA-seq技術(shù),檢測(cè)到4,761個(gè)基因在高、低生物量毛白楊次生維管組織（微管形成層、... 

【文章頁數(shù)】：201 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略詞（Abbreviations)
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 林木次生生長(zhǎng)相關(guān)基因的研究進(jìn)展
        1.1.1 次生細(xì)胞壁生物合成基因
        1.1.2 次生細(xì)胞壁形成相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子
    1.2 miRNA參與調(diào)控次生細(xì)胞壁形成的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 miRNA概述
        1.2.2 miRNA在次生細(xì)胞壁形成過程中的調(diào)控作用
    1.3 長(zhǎng)鏈非編碼RNA在植物中的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 LncRNA概述
        1.3.2 LncRNA在植物中的分子調(diào)控機(jī)制
        1.3.3 LncRNA在植物中的功能研究
    1.4 關(guān)聯(lián)作圖在林木研究中的應(yīng)用
    1.5 研究目的及意義
2 毛白楊次生生長(zhǎng)相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)與分析
    2.1 材料方法
        2.1.1 試驗(yàn)材料
        2.1.2 總RNA提取、測(cè)序文庫的構(gòu)建與RNA測(cè)序
        2.1.3 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)分析
        2.1.4 基因注釋和功能預(yù)測(cè)
        2.1.5 基因順式作用元件分析
        2.1.6 實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)
        2.1.7 關(guān)聯(lián)群體與表型性狀的測(cè)定
        2.1.8 關(guān)聯(lián)群體基因組重測(cè)序與SNP的發(fā)現(xiàn)
        2.1.9 關(guān)聯(lián)分析
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 次生維管組織差異表達(dá)基因的發(fā)現(xiàn)與功能分析
        2.2.2 次生細(xì)胞壁生物合成基因的發(fā)現(xiàn)與分析
        2.2.3 次生細(xì)胞壁生物合成基因的啟動(dòng)子順式作用元件分析
        2.2.4 次生生長(zhǎng)相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的發(fā)現(xiàn)與分析
        2.2.5 單標(biāo)記關(guān)聯(lián)分析
        2.2.6 多位點(diǎn)上位性遺傳效應(yīng)解析
    2.3 討論
        2.3.1 次生細(xì)胞壁生物合成基因在林木次生生長(zhǎng)過程中的轉(zhuǎn)錄調(diào)控
        2.3.2 次生細(xì)胞壁生物合成基因遺傳變異解析
    2.4 小結(jié)
3 毛白楊次生生長(zhǎng)相關(guān)miRNAs的發(fā)現(xiàn)與分析
    3.1 材料方法
        3.1.1 試驗(yàn)材料
        3.1.2 總RNA提取、測(cè)序文庫構(gòu)建及sRNA-seq測(cè)序
        3.1.3 sRNA測(cè)序數(shù)據(jù)分析及novel miRNAs預(yù)測(cè)
        3.1.4 miRNAs靶基因預(yù)測(cè)與分析
        3.1.5 實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)
        3.1.6 關(guān)聯(lián)群體與表型性狀的測(cè)定
        3.1.7 關(guān)聯(lián)群體基因組重測(cè)序與SNP的發(fā)現(xiàn)
        3.1.8 關(guān)聯(lián)分析
        3.1.9 eQTN作圖
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 毛白楊次生維管組織miRNAs的發(fā)現(xiàn)與分析
        3.2.2 miRNAs基因及其靶基因內(nèi)SNPs的發(fā)現(xiàn)
        3.2.3 基于加性、顯性和上位性效應(yīng)的關(guān)聯(lián)分析
        3.2.4 轉(zhuǎn)錄水平解析等位變異的遺傳調(diào)控
        3.2.5 miRNAs介導(dǎo)的遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
        3.2.6 木質(zhì)纖維性狀的遺傳基礎(chǔ)
    3.3 討論
        3.3.1 miRNAs參與毛白楊次生維管組織生長(zhǎng)發(fā)育及木材形成
        3.3.2 木質(zhì)纖維性狀的等位變異解析
        3.3.3 miRNAs介導(dǎo)的遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)對(duì)木質(zhì)纖維性狀的遺傳調(diào)控作用
    3.4 小結(jié)
4 毛白楊次生生長(zhǎng)相關(guān)lnRNAs的發(fā)現(xiàn)與分析
    4.1 材料方法
        4.1.1 試驗(yàn)材料
        4.1.2 總RNA提取、測(cè)序文庫構(gòu)建及RNA-seq測(cè)序
        4.1.3 LncRNAs的預(yù)測(cè)
        4.1.4 LncRNAs的基因組特征分析和組織特異性表達(dá)分析
        4.1.5 LncRNAs靶基因預(yù)測(cè)與分析
        4.1.6 qRT-PCR驗(yàn)證
        4.1.7 關(guān)聯(lián)群體與表型性狀的測(cè)定
        4.1.8 關(guān)聯(lián)群體基因組重測(cè)序與SNP的發(fā)現(xiàn)
        4.1.9 關(guān)聯(lián)分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 毛白楊次生維管組織lncRNAs的發(fā)現(xiàn)與分析
        4.2.2 毛白楊次生維管組織lncRNAs表達(dá)分析
        4.2.3 差異表達(dá)lncRNAs序列元件分析
        4.2.4 差異表達(dá)lncRNAs靶基因預(yù)測(cè)與分析
        4.2.5 毛白楊lncRNAs及其靶基因內(nèi)SNPs的發(fā)現(xiàn)
        4.2.6 LncRNAs及其靶基因內(nèi)SNPs與木質(zhì)纖維性狀的單標(biāo)記關(guān)聯(lián)分析
        4.2.7 毛白楊lncRNAs及其靶基因間與木質(zhì)纖維性狀的上位性關(guān)聯(lián)分析
    4.3 討論
        4.3.1 LncRNAs可能參與了毛白楊次生細(xì)胞壁形成過程
        4.3.2 LncRNAs及其靶基因?qū)δ举|(zhì)纖維性狀的遺傳效應(yīng)解析
    4.4 小結(jié)
5 miRNA-lncRNA-mRNA互作網(wǎng)絡(luò)及其遺傳變異的聯(lián)合解析
    5.1 材料方法
        5.1.1 LncRNAs作為miRNAs前體的生物信息學(xué)預(yù)測(cè)
        5.1.2 LncRNAs作為miRNAs的靶基因的預(yù)測(cè)
        5.1.3 LncRNAs作為miRNAs的內(nèi)源競(jìng)爭(zhēng)靶基因(eTMs)的預(yù)測(cè)
        5.1.4 qRT-PCR表達(dá)驗(yàn)證
        5.1.5 miRNA-lncRNA-mRNA互作網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
        5.1.6 聯(lián)合解析miRNA-lncRNA-mRNA互作網(wǎng)絡(luò)對(duì)木質(zhì)纖維性狀的遺傳
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 LncRNAs作為miRNAs的前體參與miRNAs的調(diào)控
        5.2.2 LncRNAs作為miRNAs的靶基因參與miRNAs的調(diào)控
        5.2.3 LncRNAs作為miRNAs因eTMs參與miRNAs的調(diào)控
        5.2.4 miRNA-lncRNA-mRNA互作網(wǎng)絡(luò)在木材形成過程中的調(diào)控作用
        5.2.5 木質(zhì)纖維性狀遺傳基礎(chǔ)的聯(lián)合解析
    5.3 討論
    5.4 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
個(gè)人簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
獲得成果目錄清單
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]毛白楊分布區(qū)氣候區(qū)劃的研究[J]. 黃智慧.  北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1992(S3)
[2]全國毛白楊優(yōu)樹資源收集、保存和利用的研究[J]. 朱之悌.  北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1992(S3)



本文編號(hào)：3707184