植物開花是植物生活史上復雜的過程,由于木本植物具有童期長,基因組雜合度高等客觀因素,使得木本植物開花分子機制的研究進展緩慢。楸樹(Catalpa bungei C.A.Mey.)屬于紫葳科梓樹屬多年生木本植物,是我國特有的珍貴用材樹種。自然界中楸樹具有較長的童期,栽植后五年以上開花,花期為10-15天。百日花楸樹是課題組培育的新品種,栽植當年開花,花期近百天。百日花楸樹為楸樹開花分子機制研究提供了寶貴的材料。本文以一年生百日花楸樹和楸樹9-1為研究對象,采集營養(yǎng)生長期,生殖轉變期和生殖生長期的樣品。利用單分子實時測序,通過WGCNA分析篩選出與開花相關的關鍵基因,并從選擇性剪切角度揭示一年生百日花楸樹和9-1楸樹中不同時期轉錄本的多元性。通過高通量測序篩選出差異表達m RNAs和lnc RNAs,以及可能參與楸樹開花的lnc RNA-m RNA互作對。通過分子生物學手段得到了百日花楸樹開花調控關鍵基因Cbu SPL9,揭示了Cbu SPL9及其互作蛋白編碼基因在百日花楸樹開花過程中具有的潛在功能。主要結果如下:百日花楸樹莖部頂端分生組織在三月中旬發(fā)生了生殖轉變,并在三月下旬出現(xiàn)了花序原...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究的目的及意義
    1.2 植物開花的研究進展
        1.2.1 模式植物擬南芥開花分子調控機理研究
        1.2.2 木本植物開花分子調控機理研究
    1.3 單分子測序技術在植物中的研究進展
    1.4 植物中長鏈非編碼RNA的研究進展
    1.5 關鍵基因SPL開花調控網絡的研究進展
    1.6 楸樹開花過程的研究現(xiàn)狀
    1.7 研究目標和研究內容
        1.7.1 研究目標
        1.7.2 研究內容
    1.8 研究思路
第二章 百日花楸樹生殖轉變的形態(tài)學觀察
    2.1 材料和方法
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 主要試劑和儀器
        2.1.3 試驗方法
    2.2 結果和討論
        2.2.1 百日花楸樹和9-1楸樹的外觀形態(tài)觀察
        2.2.2 百日花楸樹和9-1楸樹的頂芽形態(tài)學觀察
    2.3 小結
第三章 百日花楸樹開花調控機制的聯(lián)合組學分析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 主要試劑和儀器
        3.1.3 試驗方法
    3.2 結果與分析
        3.2.1 楸樹轉錄組測序質量
        3.2.2 百日花楸樹在開花過程中差異基因
        3.2.3 百日花楸樹和9-1楸樹中轉錄因子
        3.2.4 利用WGCNA技術分析基因的共表達模塊
        3.2.5 百日花楸樹開花過程中關鍵基因的可變剪切(AS)事件
    3.3 小結
第四章 百日花楸樹中l(wèi)ncRNAs及靶基因在開花過程中的組學分析
    4.1 材料與方法
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 主要試劑和儀器
        4.1.3 試驗方法
    4.2 結果與分析
        4.2.1 楸樹轉錄組測序質量
        4.2.2 miRNA前體lncRNA的預測
        4.2.3 lncRNA靶基因的預測
        4.2.4 與開花相關的lncRNA-mRNA互作對預測
        4.2.5 差異表達mRNA(DEGs)和lncRNA(DELs)的功能富集
        4.2.6 與開花相關的差異mRNA
        4.2.7 差異表達的lncRNAs的分類
        4.2.8 部分開花相關的差異mRNA和 lncRNA表達趨勢驗證
    4.3 小結
第五章 CbuSPL9 表達模式分析以及功能研究
    5.1 材料與方法
        5.1.1 試驗材料
        5.1.2 主要試劑和儀器
        5.1.3 試驗方法
    5.2 結果與分析
        5.2.1 楸樹CbuSPL9 同源基因的克隆
        5.2.2 楸樹CbuSPL9 在百日花楸樹開花過程中的表達分析
        5.2.3 楸樹CbuSPL9 在擬南芥中異源表達
        5.2.4 楸樹CbuSPL9 互作蛋白的篩選
        5.2.5 楸樹CbuHMGA克隆以及表達模式分析
        5.2.6 楸樹CbuSPL9和CbuHMGA亞細胞定位分析
        5.2.7 楸樹CbuSPL9和CbuHMGA蛋白質互相分析
        5.2.8 楸樹CbuHMGA在擬南芥中異源表達分析
    5.3 小結
第六章 結論和討論
    6.1 結論
    6.2 討論
        6.2.1 百日花楸樹開花調控機制的聯(lián)合組學分析
        6.2.2 百日花楸樹中l(wèi)ncRNA及靶基因在開花過程中的組學分析
        6.2.3 百日花楸樹CbuSPL9 在百日花開花過程中的表達和功能
    6.3 展望
參考文獻
附錄
在讀期間的學術研究
致謝



本文編號：3862094