一、Establishment of Mutated Gene Bank for Cotton Functional Genomic Research（论文文献综述）
齐世杰,赵静娟,郑怀国[1]（2021）在《基于ESI的全球作物生物育种领域研究前沿分析》文中研究表明全球作物生物育种已进入至关重要的、以抢占技术制高点与经济增长点为目标的战略机遇期,基础研究是科技创新的重要途经,明晰全球生物育种领域的研究前沿和发展方向,对我国作物生物育种发展来说具有迫切性和必要性。基于ESI数据平台,经专家咨询对全球生物育种领域研究前沿和核心论文进行遴选与解读,借助DDA分析工具,采用计量分析和数据挖掘方法,从期刊、国家、机构及合作、研究方向等角度对核心论文进行全方位的深入剖析。Plant Biotechnology Journal是作物生物育种领域前沿的代表期刊;美国和中国是全球重点研究国家;我国代表性研究机构优势显着,但影响力有待提升,可根据机构特色研究方向,有针对性地积极开展跨国合作;基因编辑技术、碱基编辑等生物育种技术及应用是重点关注的研究前沿。
郑怀国,赵静娟,秦晓婧,贾倩,齐世杰[2]（2021）在《全球作物种业发展概况及对我国种业发展的战略思考》文中认为种业是农业的"芯片",是国家战略性、基础性核心产业。随着国家"解决好种子和耕地问题""有序推进生物育种产业化""开展种源‘卡脖子’技术攻关"等指导性意见的出台和重点任务的部署,种业已成为推动我国农业跨越式发展的重要引擎。本文从种质资源保护与利用、生物育种技术发展、种子产业发展等方面概述了全球作物种业的发展现状,基于国际视角深入分析了我国种业存在的问题;在此基础上,从实施国家种质资源战略、夯实种业发展基础,实施种业科技创新战略、实现原始性创新的突破,全面构建中国特色种业体系、提升产业竞争力,实施种业强企战略、强化企业创新主体地位,推进监管制度现代化、确保技术优势转化为产业优势等方面总结了对我国作物种业发展的启示。相关研究对于全面了解全球作物种业发展概况,及时发现并解决我国种业存在的问题,进而制定我国种业发展战略,推进我国生物育种关键技术突破,前瞻性规划种业的产业布局具有参考意义。
李裕华[3]（2021）在《小麦属叶绿体基因组生物信息学分析》文中研究表明小麦（Trticum aestivum L.）是我国主要的粮食作物,也是世界上最重要的谷物之一。随着环境变化和生活水平的提高,人们对小麦的产量和品质有了更高的要求。偃麦草属植物（Thinopyrum spp.）和山羊草属植物（Aegilops Linn.）是小麦的近缘物种,同小麦属植物一样,一直以来都被视为小麦遗传改良的资源库。叶绿体是植物细胞所特有的细胞器,是光合作用的主要场所。叶绿体拥有独立的核外基因组,编码与自身功能相关的部分基因,具有半自主性。叶绿体基因组（chloroplast DNA,cp DNA）中含有大量功能基因,其在物种鉴定及系统进化研究中的应用价值已经受到研究者们的广泛关注和逐步认可。由于高通量测序技术的迅速发展,小麦属植物的叶绿体基因组不断被测序,由此产生了大量数据信息。本研究以小麦及其近缘种共17个物种的叶绿体全基因组序列为研究对象,揭示其结构特征,对其重复序列进行统计分析,同时通过比较基因组学的方法分析其反向重复区（Invert repeat,IR）边界、差异热点区和共线性。随后我们分析了小麦属12个种的叶绿体基因组密码子偏好性,揭示了影响其密码子偏好性的主要因素,为小麦属植物叶绿体基因组的进化遗传学和叶绿体基因工程研究奠定基础。主要研究结果如下:（1）小麦属叶绿体基因组均为双链环状四分体结构,长度在135835-136157bp之间,编码121-133个基因,其中32-39个t RNA,4个r RNA。GC含量均接近于38.3%。在小麦及其近缘种属共17个种的叶绿体基因组中,检测到串联重复序列27-39个,散在重复序列45-57个,统计到的简单重复序列总次数在1110-1251。（2）通过比较基因组学研究发现,硬粒小麦在进化过程中,叶绿体基因组IR边界发生了收缩;小麦属叶绿体基因组的差异热点区主要集中在非编码区,编码区分布较少,说明编码区较为保守;共线性分析发现禾本科物种内的基因组结构及基因排列顺序基本一致,呈线性化排列,禾本科物种叶绿体基因组结构相对于双子叶植物烟草、拟南芥、棉花在LSC存在两个明显的倒位片段以及一个小片段移位。（3）小麦属12个物种的叶绿体基因相对同义密码子使用度（Relative synonymous codon usage,RSCU）分析结果显示,使用频率较高的密码子大多为NNA和NNT,即这些物种编码叶绿体基因的密码子末端碱基大多为AT。（4）有效密码子数（Effective number of codons,ENC）绘图分析结果显示大部分基因位于预测曲线以下;奇偶偏好（Parity Rule 2,PR2）绘图分析结果显示,小麦属植物的叶绿体基因组中密码子的第三位显示出T/C偏差;中性绘图的斜率表示突变压力仅占12.45%～30.55%,表明突变压力对密码子使用偏好性的影响较小。（5）对应性分析结果表明ENC和密码子适应指数（codon adaptation index,CAI）是影响小麦属对应性分析结果中轴1的主要影响因素,推断出基因表达水平对小麦属密码子偏好性存在影响。
杨林[4]（2021）在《陕A群和陕B群选育玉米自交系的穗部性状遗传解析》文中研究指明高产稳产是玉米育种的永恒目标,遗传改良是提高玉米产量的主要途径,穗部性状与产量关系密切。深入研究现有杂种优势群及其选育自交系的穗部性状遗传机理,挖掘分析优异等位基因及功能,对指导育种家丰富耐密种质遗传多样性、开展育种组合亲本选配及提高玉米产量具有重要的现实意义。本研究以西北旱区玉米生物学与遗传改良重点实验室历时十余年构建的陕A群和陕B群玉米杂种优势群为基础,构建优良自交系KA105/KB020的F5:6重组自交系和126个自交系的关联群体,开展多环境穗部性状QTL定位和全基因组关联分析,阐明陕A群和陕B群选育玉米自交系穗部性状的遗传基础,以期指导提高陕A群和陕B群改良和选育效率。取得的主要研究结果如下:1)基于陕A群选育自交系KA105和陕B群选育自交系KB020构建了包含201个家系的F5:6群体,采用靶向基因检测技术（GBTS）分型绘制了包含2248个Bin标记,总长度为2722.79 c M,平均标记密度1.21 c M的遗传连锁图谱。通过穗部性状表型解析发现,不同授粉处理下穗粗性状与其它性状均为极显着正相关,穗长与结实长、行粒数和穗行数,结实长与行粒数、穗行数,行粒数与穗行数之间极显着正相关。初步明确了不同授粉方式对玉米穗部各性状QTL定位存在明显影响。2)共检测到穗部性状QTL 66个。其中穗长QTL 8个,遗传贡献率为3.14%-11.58%;结实长14个,遗传贡献率为2.87%-13.04%;穗粗17个,遗传贡献率为2.15%-12.37%;穗行数10个,遗传贡献率为3.95%-17.16%;行粒数12个,遗传贡献率为4.21%-9.79%;穗粒数5个,遗传贡献率为4.13%-14.28%。检测到主效QTL 6个,两个环境以上稳定QTL 27个。明确了不同授粉方式下6个穗部性状QTL的加性增效差异,并利用稳定QTL筛选到了3个分别影响结实长、穗行数和行粒数的候选基因。3)利用陕A群和陕B群选育的126份玉米自交系开展GWAS分析,定位到穗部显着SNP位点116个,其中穗粗相关SNP 37个,穗行数相关SNP 42个,行粒数相关SNP 37个。检测到稳定SNP位点19个,其优异等位基因百分比为5.56%-88.89%,优异等位基因数与3个性状表现为显着正相关,其中拥有2-7个优异等位基因的自交系为54个,其产量显着低于71个拥有8-13个优异等位基因的自交系产量。指出了上述优异等位基因在陕A群和陕B群选育自交系中的分布情况,明确了3个性状可通过聚合优异等位基因实现产量提升,且穗行数和行粒数对产量提升更为有效。4)以116个显着SNP位点为基础,利用V18未成熟穗轴、授粉前穗轴和玉米花丝RNA-seq数据库,筛选到有表达基因558个,主要涉及苯丙素类生物合成、蛋白质输出、氨基酸合成及糖代谢等途径,表明这些途径与籽粒灌浆过程物质储存有关,参与穗部性状调控,筛选出穗行数、行粒数及穗粗相关候选基因5个,可作为玉米穗部发育相关基因进行功能分析。5)基于GWAS和QTL的联合分析,共发现13个显着SNP位点位于11个QTL标记内。这13个SNP候选区共筛出候选基因126个,其中76个在V18未成熟穗轴、授粉前穗轴和玉米花丝中有表达。通过GO分析和String蛋白互作分析,共挖掘到8个候选基因。通过基因表达数据库,从上述全部候选基因（共16个）中筛选出Zm00001d028217、Zm00001d052442和Zm00001d031451等3个相对重要的候选基因,进一步开展基因功能验证和穗部形态功能基因组研究。综上所述,本研究利用表型遗传解析和QTL定位结果分析,初步阐明了6个穗部性状的遗传机理,并利用GWAS对3个性状（穗粗、穗行数和行粒数）进行深入解析,通过穗行数和行粒数性状的改良,指导陕A群、陕B群亲本组配,提高了陕A群和陕B群的育种效率。筛选出Zm00001d028217、Zm00001d052442和Zm00001d031451等3个重要候选基因,进一步开展功能验证分析与分子标记辅助选择育种。同时明确了不同授粉方式对玉米穗部各性状存在明显影响。
吕士凯[5]（2021）在《真菌胁迫响应TaNAC基因和小麦杂种衰亡分子机理研究》文中指出小麦（Triticum aestivum L.）是世界上最主要的粮食作物之一,条锈病和白粉病均是严重威胁小麦生产安全的病害。小麦杂种衰亡是一种并不少见的过早衰老或过早死亡表型,是优良基因转移及品种改良的障碍。杂种衰亡可能是由植物响应病原菌胁迫相关基因进化出多效性的叠加导致的。NAC转录因子基因家族在植物衰老和生物胁迫响应中均发挥重要的调节作用。开展小麦抗病研究,挖掘抗病TaNAC基因并探究其抗病机制,对保证小麦生产安全具有重要意义,且有助于丰富对小麦抗病机制的理解。开展小麦杂种衰亡的遗传规律分析验证、调控基因的精细定位及调控机制的多组学研究,有助于克隆杂种衰亡调控基因并解析其分子基础和调控机理,有助于消除杂种衰亡基因对育种选择造成的障碍,促进小麦育种事业的发展。同时开展小麦真菌胁迫响应、杂种衰亡及相关NAC转录因子调控的研究,明确三者的关系,有助于丰富对植物抗病基因功能与机制的理解,促进小麦聚合抗病基因杂交育种进程。本研究以兼抗白粉病与条锈病的普通小麦优异种质N9134为材料,在两种病菌胁迫下对TaNAC基因进行系统性克隆。按照从N9134得到和从小麦参考基因组提取两类,对TaNAC转录本进行比对分析,同时分析克隆得到TaNAC转录本的特征,研究它们结构变异与真菌胁迫的关系,进一步探究TaNAC基因可变剪切在小麦真菌胁迫响应中的调控规律。基于多种不同遗传群体,开展小麦杂种衰亡研究,分析并完善Ne基因的复等位基因、剂量效应等理论。创制杂种衰亡回交分离群体并结合开发的SNP标记,构建了冬小麦Ne1和Ne2的高密度遗传图谱。基于杂交测验和分子标记检测,系统分析Ne1和Ne2在我国小麦品种（系）中的分布情况。此外,基于背景一致的性状分离遗传群体（两种表型4种基因型）,借助转录组（2+3）、蛋白组和代谢组测序技术,开展小麦杂种衰亡调控机制的研究。主要研究结果如下:1、小麦TaNAC基因家族被重新鉴定为包括460个基因位点的559个转录本（IWGSC Ref Seq v1.1）;发现N9134中约1/3（54/154）的TaNAC基因在苗期参与白粉菌和条锈菌胁迫的响应过程。从两种真菌胁迫的N9134中,获得186个TaNAC转录本（167个为克隆得到）,其中180个为新转录本并上传到Gen Bank。发现真菌胁迫的N9134中,差异表达TaNAC基因转录的“非正常”编码转录本的比例更高（p=0.0098）,TaNAC MTFs编码序列的比例相对参考基因中的比例更高（p=0.003）;发现紧随NAM结构域、且相对保守的氨基酸基序（WV[L/V]CR）可能与TaNAC转录因子响应真菌胁迫有关。结果表明,小麦TaNAC基因可以通过形成不同结构变异转录本的方式响应真菌胁迫。发现并整理的响应条锈病和（或）白粉病胁迫的TaNAC及其结构变异转录本,为解析TaNAC参与小麦对生物胁迫的响应机制提供了丰富资源。2、选取由13个基因可变剪切形成的35个TaNAC转录本进行深入分析,发现可变剪切事件通过改变转录本的序列结构,进而改变其编码产物的结构、理化性质等,最终影响其亚细胞定位和转录调控活性等。通过分析TaNAC基因及其编码区的靶标taemi RNAs,发现具有可变剪切转录本的TaNAC基因与tae-mi RNA的结合位点均位于非可变剪切区域。综合上述结果推断,TaNAC基因可以通过可变剪切的转录后调控方式参与小麦响应真菌胁迫的过程;靶定位点在TaNAC基因编码区的tae-mi RNA可以独立于可变剪切行使转录后调控功能。3、构建了冬小麦Ne1和Ne2的高密度遗传图谱,其中,Ne1位于5BL上的标记NWU5B4137（383.40 Mb）和NWU5B5114（388.01 Mb）之间（IWGSC Ref Seq v1.0）,两标记相距0.50 c M;Ne2与2BS上的标记Lseq102（156.59 Mb）和TC67744（157.76Mb）共分离。系统遗传分析发现,N9134的Ne1不同于Spica和Ta4152-60的Ne1,周麦22的Ne2不同于Manitou、WL711和Pan555的Ne2;Ne基因的剂量效应也存在于中度和重度杂种衰亡系统,遗传背景也可能影响杂种衰亡的症状。通过系统分析国内外1364种小麦品种（系）中Ne1和Ne2的基因型频率,明确了二者在我国小麦主产区中呈现离散分布的特征及比例;发现我国现代小麦品种（系）Ne基因型频率的现状应该由地方品种（系）（贡献Ne1）和现代引进品种（系）（贡献Ne2）共同作用形成。根据本研究的材料及其系谱分析推断,冬小麦的Ne1可以直接来源于野生二粒小麦,而Ne2可能起源于黑麦。本研究为图位克隆Ne1和Ne2打下了坚实基础,向更好地理解小麦杂种衰亡迈出了重要一步。4、利用衰亡表型且基因型为Ne1Ne2的样本与正常表型基因型分别为Ne1ne2ne2、ne1ne1Ne2、ne1ne1ne2ne2的样本,通过转录组（2+3）、蛋白质组和代谢组联合分析,发现杂种衰亡过程主要涉及植物与病原体的互作（ko04626）、植物激素信号转导（ko04075）、内质网中的蛋白质加工（ko04141）、氨基酸的生物合成（ko01230）、苯丙烷类化合物的生物合成（ko00940）、α-亚麻酸代谢（ko00592）等KEGG途径。推断:植株防御系统失调引起在没有病菌侵染时防御反应仍被激活,产生最初的代谢产物（氨基酸）;而Ne1和Ne2协同表达,导致前述产物代谢途径失调,使其持续积累;达到一定浓度后,其作为反应底物或信号物质,激活茉莉酸（Jasmonic acid,JA）信号介导的衰老和病程相关程序性细胞死亡,继续产生并积累各种氨基酸,循环往复持续进行,导致Ne1Ne2基因型植株从一定发育阶段开始,表现细胞死亡加速的杂种衰亡性状;NAC转录因子参与这一过程的调控,且茉莉酸起关键信号转导作用。由防御系统失调引起的病程相关程序性细胞死亡,既是杂种衰亡性状的启动因素,也是杂种衰亡表型的主要形式。
余静文[6]（2021）在《基于全基因组重测序解析新疆海岛棉遗传变异及纤维性状相关基因的挖掘》文中进行了进一步梳理海岛棉（Gossypium barbadense L.）是世界上广泛种植的栽培棉之一,因其在纤维品质和抗病性等性状上的突出表现而受到人们的广泛关注。近年来,随着测序技术快速发展,测序成本的降低,基因组学的相关研究进入了高通量、高精度的新时期。基于新型测序技术的海岛棉高质量基因组组装已经完成,而利用高通量的重测序可实现对海岛棉群体的精细分析和基因定位,并为海岛棉基因组资源的高效利用创造条件。新疆自治区是我国目前唯一的海岛棉生产基地,利用分子标记探索新疆棉区自育海岛棉群体遗传变异特点,鉴定具有遗传改良价值的关键基因对加速新疆海岛棉育种进程有着重要意义。本研究对240份海岛棉材料进行了高通量重测序,构建海岛棉的高精度基因组变异图谱,并利用鉴定的遗传变异多态性解析该海岛棉群体的结构和连锁不平衡特点。对12个重要的性状进行表型鉴定和全基因组关联分析,为海岛棉分子生物学研究和遗传改良提供重要遗传信息,主要研究内容和结果如下:1.对220份新疆自育海岛棉资源和20份其它棉区的海岛棉种质资源进行重测序。共获得6.34 Tb的测序数据。通过与基因组的序列比对和群体变异检测,共鉴定到3632231个高质量的单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism,SNP）和221354个片段的插入缺失（Insertion-deletion,In Del）。2.利用系统发育分析、主成分分析（Principal components analysis,PCA）和STURUCTURE分析等方法对该群体进行群体结构预测,发现240个海岛棉材料大致分为5个亚群,其中新疆海岛棉群体大致由4个亚群组成。新疆之外,包括美国、埃及、东亚国家、我国云南和海南等地的海岛棉种质资源单独聚类,并与新疆自育海岛棉存在一定的遗传距离。说明新疆海岛棉逐渐形成了独具特色的海岛棉资源类型。3.海岛棉不同亚群间性状表型变异丰富,特别是纤维品质性状。群体遗传学发现,不同亚群间的遗传多样性差异不明显,国外海岛棉种质资源的遗传多样性整体水平高于新疆海岛棉。连锁不平衡（Linkage disequilibrium,LD）分析发现,新疆海岛棉种质资源的LD水平高于陆地棉和亚洲棉,且At亚组的LD衰减距离大于Dt亚组。4.分别在两个试验点对12个重要的棉花性状进行连续两年的表型鉴定,利用统计分析计算性状间的相关性以及广义遗传力（Broad-sense heritability,BSH）,并对表型的多样性进行分析。极显着正相关的性状有单铃重与皮棉和籽棉产量、衣分与皮棉产量、株高与皮棉和籽棉产量、株高与第一果枝节位和单株铃数,以及单株铃数与皮棉和籽棉产量。极显着负相关的性状有第一果枝节位和皮棉产量、衣分、单株铃数。总体看来,纤维品质性状之间的相关性强于产量性状。BSH的变化范围为0.17（单株铃数）至0.57（衣分）,其中纤维品质性状的遗传力水平整体来看高于产量性状,可见纤维产量更易受到环境因素的影响。5.用表型数据的最优线性无偏估计（Best linear unbiased prediction,BLUP）值与基因型数据进行全基因组关联分析（Genome-wide association studies,GWAS）,基于较严格的阈值（p<0.05/n）共鉴定了168个显着相关核苷酸多态性位点（Single nucleotide polymorphism,SNP）。基于建议相关的阈值（p<1/n）共鉴定了2645个SNP。所鉴定的SNP在基因组上分布不均匀,其中D11号染色体的SNP最多,其次为A07染色体。Dt亚组的SNP数量多于At亚组。对于研究的性状而言,鉴定到的纤维强度关联信号最多,其次是衣分,而籽棉产量和第一果枝节位没有鉴定到显着的关联信号,这可能与性状本身的复杂性和对环境因素的敏感性等因素有关。6.基于上述关联分析结果,利用连锁不平衡系数、基因功能注释和RNAseq等方法筛选候选基因,并用不同纤维强度或衣分表型的海岛棉材料进行q PCR表达分析。鉴定出3个与纤维强度相关的候选基因,包括编码酪蛋白激酶I的基因GB＿D11G34371、编码微管相关蛋白的基因GB＿D11G3460和GB＿D11G3471;1个与衣分相关的重要候选基因GB＿A07G1034,该基因编码一种受BRs调节的受体激酶。综上所述,本研究利用重测序完成了海岛棉群体的基因分型,解析了海岛棉的群体结构、连锁不平衡和遗传多样性等特征。并对新疆海岛棉12个重要的性状进行了GWAS分析,其中纤维强度和衣分性状鉴定到了较多的稳定关联SNP。着重分析以上两个性状的关联结果,最终筛选到了2个与纤维强度相关和1个与衣分相关的候选基因。为海岛棉遗传改良提供重要理论基础和目的基因。
张旭[7]（2021）在《小麦抗白粉病基因Pm37的标记加密及标记辅助聚合利用》文中研究指明小麦白粉病是一种由布氏白粉菌（Blumeria graminis f.sp.tritici,Bgt）引起的叶部病害。小麦感染白粉病后一般会造成10-20%的产量损失,严重的时候有可能会到50%以上。近十年来,我国小麦白粉病发病面积每年都在1亿亩以上,对我国的粮食安全生产造成严重威胁。面对小麦白粉病疫情,目前主要通过在田地间施用化学药剂和种植抗病品种来进行防治。相比较而言,培育抗病品种无疑是最有效和环境友好的策略。然而,随着小麦白粉病毒性菌株的不断变异,很多现有品种中的抗病基因逐渐丧失了对白粉病的抗性。亟需引入更多的广谱抗白粉病基因,以平衡抗病基因布局,改善我国抗病品种持续抵御白粉菌变异的能力。源于提莫菲维小麦A基因组的Pm37转育到小麦背景后定位在了7AL染色体。为促进Pm37的育种利用,本文加密了Pm37定位区间的分子标记密度,并对Pm37进行了标记辅助聚合利用。具体如下:（1）利用Bulked Segregant RNA-seq（BSR-Seq）,发掘与Pm37关联的SNP,设计分子标记,通过检测Pm37的分离群体,发现标记YT001、YT004、YT005、YT007、YT014、YT018、YT021、YT023、YT035、YT063、K-085、K-101与Pm37紧密连锁,进而加密了Pm37定位区间的分子标记密度,将Pm37定位到了0.5 c M的区间内。（2）对Pm37进行了多菌株抗谱分析,发现Pm37对所鉴定的50个菌株均表现免疫,说明Pm37是广谱抗白粉病基因。进一步,我们对Pm37载体材料的农艺、产量性状进行了综合评价,发现Pm37载体材料除具有广谱抗性外,在农艺、产量等方面都表现优良,无明显连锁累赘。因此,我们认为Pm37是一个具有重要育种价值的抗白粉病新基因。（3）利用筛选到的12个普通PCR标记和2个KASP标记,检测了生产上29个感病主栽品种,发现这些标记都能在50%以上的品种背景中检测Pm37,其中标记YT001、YT004、YT005、YT007、YT014、YT018、YT021、YT023、YT035、YT063、K-085、K-101可在所有检测品种中表现多态,视为Pm37的广适性育种可用标记,因此可利用这些标记对Pm37进行标记辅助选择育种。（4）为将Pm37与其他广谱抗白粉病基因进行标记辅助聚合育种,我们又进一步开发了三个广谱抗白粉病基因Pm12、Pm21、Pm V的功能KASP标记,KASP-TY、KASP-Pm12、KASP-Pm21、KASP-Pm V,尽管Pm12、Pm21和Pm V是直系同源基因,然而我们开发的这三个基因的功能KASP标记不但可以实现这三个基因间的相关区分,还可以与其他已知抗白粉病基因区分,是具有重要育种价值的育种可用标记。（5）为实现Pm37与这些基因的聚合,我们已构建了Pm37与这三个基因载体材料的后代群体,目前正在利用Pm37、Pm21、Pm12和Pm V的育种标记,选择聚合多个抗病基因的材料,进行分子标记辅助聚合育种。
王宁[8]（2021）在《棉属叶绿体基因组核苷酸进化和遗传关系研究》文中指出棉花是世界上重要的经济作物和纤维作物之一,从野生棉到栽培棉经历了长期的进化和驯化过程。然而,棉花进化和驯化过程中的质体基因组变异及其遗传关系仍然存在争议。本研究收集了72个棉属样品母系遗传的质体基因组序列,对其进行分子进化研究。这些棉属包括新测序的29个异源四倍体陆地棉栽培种个体、7个陆地棉半野生种以及从NCBI数据库下载的36个棉属物种序列。基于得到的叶绿体全基因组序列,重建了棉属物种的系统发育关系,计算了棉属物种的分化时间以及质体基因组核苷酸进化速率。同时,基于叶绿体基因组单核苷酸多态性（SNP）位点,检测了陆地棉半野生种和栽培种的遗传多样性、基因流以及遗传结构模式。主要研究结果如下:1、对72个棉属样品叶绿体基因组序列进行比较分析,发现棉属叶绿体基因组是一个闭合环状的四分体结构,由四部分组成:即长单拷贝区（Large single copy region,LSC）、短单拷贝区（Short single copy region,SSC）和两个反向重复区（Inverted repeat regions,IRs）,其叶绿体基因组长度在159,039-163,142 bp之间。选择压力分析表明,野生棉组材料中有16个基因受到正向选择,分别是atp B,atp E,rps2,rps3,rps12,pet B,pet D,pet N,ndh G,rpo C2,rpl16,ccs A,cem A,rbc L,ycf1以及ycf2;半野生和栽培棉组中仅有一个基因位点（rpl2）受到正选择,可能为驯化选择基因。基于质体基因组的遗传聚类分析结果显示,整个棉属物种主要由六个大的进化分支组成,即A+AD基因组、F基因组、E基因组、D基因组、B基因组和C+G+K基因组支,这与前人的研究结果相一致。在系统进化树上,七个陆地棉半野生种和29个陆地棉栽培种样品聚为一个大的遗传分支,半野生种中的阔叶棉与陆地棉的亲缘关系最近,证明栽培陆地棉可能起源于半野生种阔叶棉的结论。此外,A基因组与AD基因组物种聚类为一个独立的遗传分支,进一步证实A基因组可能是异源四倍体AD基因组母本供体种的结论。2、利用叶绿体基因组蛋白编码序列,结合三个化石校准点的棉属物种分化时间检测结果发现,整个棉属大约在中新世时的9.45百万年前起源,B基因组（非洲）和澳大利亚分支（C+G+K基因组）之间约在7.83百万年前发生分化。半野生种和栽培种间的分化大约发生在更新世早期的2.74百万年前,而D基因组的祖先物种起源于上新世时代的5.17百万年前左右。异源四倍体陆地棉AD基因组进化支约在更新世时期的2.50百万年前起源和分化。3、质体基因组转换和颠换速率检测发现,半野生和栽培棉组中转换/颠换的速率比野生棉组高。同样在野生棉组中检测到了更快速的质体基因组核苷酸进化,其突变率为1.2×10–9每年每个位点;而在半野生和栽培棉组中,其核苷酸进化速率较低,为0.18×10–9每年每个位点。此外,在野生棉组物种中共鉴定到479个插入/缺失位点变异,其插入缺失突变的进化速率为0.4×10–9每年每个位点;而在半野生和栽培棉组中,共检测到24个插入/缺失位点变异,其进化速率为0.05×10–11每年每个位点;说明野生棉属物种在长期的自然进化过程中,维持了更快速的进化速率,而半野生和栽培棉花在驯化过程中,经历了强烈的人工选择和驯化选择。4、基于质体基因组的陆地棉半野生种和栽培种的群体遗传学分析发现,半野生种中共鉴定到7个叶绿体DNA单倍型,栽培棉种中共鉴定到22个叶绿体单倍型。此外,半野生种的单倍型多样性（Hd）和核苷酸多样性（π）均高于栽培棉种。遗传结构分析结果显示,半野生种和栽培棉种可以分别聚类为对应于各自样品的两大遗传分组。其中,半野生棉组中的阔叶棉和玛利加郎特棉与栽培棉组发生了明显的遗传渐渗,进一步证明栽培棉花物种可能起源于半野生物种阔叶棉的结论;栽培棉花物种在长期的驯化过程中,经历了明显的瓶颈效应,导致遗传多样性降低。基因流检测分析发现,在棉花栽培驯化过程中,从半野生种到栽培种的当代基因流明显高于历史基因流,可能与其驯化起源过程有关,导致了双向不对称的基因流。
任飞荣[9]（2021）在《烟粉虱水平转移基因合成生物素和泛酸的作用研究》文中进行了进一步梳理烟粉虱（Bemisia tabaci）是一个包括至少36个隐种的复合种,其中隐种MEAM1是世界性重大入侵农业害虫,其含菌细胞内定殖原生共生菌Porteria和次生共生菌Hamiltonella。在长期的进化过程中,烟粉虱共生菌的基因组丢失了很多必需基因。有研究发现,多个细菌源水平转移基因在烟粉虱隐种MEAM1的含菌细胞中高表达,可补充共生菌缺失的基因,然而这些基因的功能尚不清楚。前期研究发现,烟粉虱隐种MEAM1基因组携带细菌源水平转移基因bioA、bioD、bioB和panBC,推测它们可能参与维生素B7（生物素）和B5（泛酸）的合成。本论文系统研究了这些基因在烟粉虱体内生物素和泛酸合成中的作用,主要研究结果如下:1.微生物法检测小型昆虫生物素比较营养缺陷型植物乳酸杆菌（Lactobacillus plantarum ATCC No.8014）不同继代次数,不同培养方式,不同培养时间拟合的生物素测定曲线,建立了一套小型昆虫生物素含量的测定方法:微氧条件下,使用5代以内菌株,培养19 h以上,测定菌液630 nm的吸光度,可拟合具有良好线性的标准曲线,并依此测定了烟粉虱、温室白粉虱（Trialeurodes vaporariorum）和褐飞虱（Nilaparvata lugens）的生物素含量。该法的生物素加标回收率达94%以上,证明此法能高效精准地测定小型昆虫的生物素含量。2.共生菌影响宿主昆虫B族维生素的合成抗生素处理去除了烟粉虱隐种MEAM1的次生共生菌Hamiltonella和温室白粉虱的次生共生菌Arsenophonus,可显着降低粉虱中维生素B2、B3、B6和B7的含量,表明这两种次生共生菌能合成维生素B2、B3、B6和B7。去除烟粉虱隐种MEAM1的原生共生菌Portiera,可显着降低泛酸含量,表明Portiera参与维生素B5的合成。3.粉虱水平转移基因bioA、bioD、bioB和panBC的进化起源烟粉虱基因组内,基因bioA和bioD有两个拷贝,其中一个为短片段,推测为假基因;基因bioB和panBC均有内含子。多个烟粉虱隐种携带bioA、bioD、bioB和panBC基因,且编码的蛋白序列高度一致。烟粉虱共生菌Hamiltonella和Arsenophonus携带基因bioA、bioD和bioB,蚜虫原生共生菌Buchnera基因组携带panB和panC。但这4个粉虱水平转移基因编码的氨基酸序列与共生菌Hamiltonella、Buchnera和大肠杆菌（Escherichia coli）编码的氨基酸序列相似度较低。系统发育分析显示,烟粉虱水平转移基因bioA、bioD和bioB与床虱和飞虱携带的共生菌Wolbachia以及粉虱寄生蜂恩蚜小蜂携带的共生菌Cardinium具有相同的进化起源。系统发育分析表明烟粉虱水平转移基因panBC来源于Pseudomonas。4.水平转移基因bioA、bioD、bioB和panBC可功能补偿营养缺陷型大肠杆菌大肠杆菌（E.coli）基因（bioA、bioD、bioB、panB和panC）突变后,突变菌株的生长量显着降低,回补烟粉虱相应基因（bioA、bioD、bioB和panBC）的突变菌株在缺乏生物素或泛酸的培养基中生长量恢复。据此,推测烟粉虱基因bioA、bioD、bioB和panBC具有合成生物素和泛酸的功能,且烟粉虱基因panBC兼具panB和panC两个基因的功能。5.水平转移基因bioA、bioD和bioB能为烟粉虱合成生物素,并影响其适合度缺失Hamiltonella的烟粉虱,bioA、bioD和bioB基因表达显着上调。烟粉虱基因bioA、bioD和bioB原核表达产生重组蛋白BioA、BioD和BioB。利用免疫荧光标记烟粉虱的含菌细胞和中肠发现,BioA和BioD主要分布于含菌细胞膜周围的细胞质中,BioB除分布于含菌细胞膜周围,在细胞质其他位置也有分布,三个蛋白与Hamiltonella在含菌细胞内的分布位置不同,在烟粉虱中肠未标记到这三个蛋白。缺失Hamiltonella的烟粉虱含菌细胞内BioA、BioD和BioB免疫荧光信号未发生显着变化,表明BioA、BioD和BioB表达不受共生菌Hamiltonella的影响。烟粉虱的bioA、bioD和bioB基因沉默后,蛋白BioA、BioD和BioB在含菌细胞内的表达水平降低,生物素含量降低,死亡率提高、产卵量下降,但共生菌Hamiltonella的滴度未明显变化,表明Hamiltonella合成的生物素不足以补偿烟粉虱bioA、bioD和bioB基因沉默所降低的生物素。基因bioA沉默后回补生物素,烟粉虱死亡率降低,产卵量增加。这些结果表明水平转移基因bioA、bioD和bioB可以合成生物素,并提高烟粉虱的适合度。6.水平转移基因panBC和Portiera协作合成泛酸,调控烟粉虱和共生菌的适合度烟粉虱基因panBC经过原核表达产生重组蛋白PanBC。利用免疫荧光标记烟粉虱的含菌细胞和中肠发现,PanBC和Portiera都分布于含菌细胞的细胞质内。缺失Portiera的烟粉虱含菌细胞PanBC蛋白表达水平降低。显微注射ds RNA能抑制panBC编码的蛋白PanBC在含菌细胞中表达,降低烟粉虱泛酸含量和Portiera滴度,同时发现烟粉虱死亡率提高、产卵量下降。基因panBC沉默后回补泛酸,烟粉虱的死亡率降低,产卵量增加,Portiera滴度恢复,PanBC表达量也随之恢复。以上结果证明基因panBC能与Portiera协作合成泛酸,并调控烟粉虱和共生菌的适合度。本研究证明了取食植物韧皮部汁液的粉虱携带的共生菌Hamiltonella和Arsenophonus可合成4种B族维生素,并证明了烟粉虱基因bioA、bioD和bioB也能合成生物素,并能提高烟粉虱的适合度;烟粉虱基因panBC与Portiera可协作合成泛酸,泛酸介导烟粉虱和Portiera适合度的共调控。因此,本研究提出了昆虫合成B族维生素的新模式,即昆虫的细菌源水平转移基因可以独自或者与共生菌协作合成B族维生素。本论文证明了真核生物编码的细菌源水平转移基因获得功能需要多拷贝或获得内含子的假说,推测具有功能的水平转移基因将加速共生菌（如Hamiltonella）基因组的退化,并促进烟粉虱-共生菌的互惠共生。以上研究结果不仅深化了我们对昆虫-共生菌协同进化关系及其互作机理的认识,也为烟粉虱的精准防控提供了新的靶标基因。
张瑞[10]（2020）在《GhDGK基因家族生物信息学分析及GhDGK7b的抗逆功能研究》文中指出二酰基甘油激酶（DGK）可以磷酸化二酰基甘油（DAG）进而生成磷脂酸（PA）,DAG与PA都是信号分子,DGK可能在涉及调控DAG与PA的信号传导中发挥重要作用。为研究DGK基因在植物体内作用,有必要对棉花DGK基因家族成员进行研究。本论文克隆了陆地棉DGK基因的相关家族成员,对基因结构、表达和进化进行分析,并对GhDGK7b的生物学功能进行了初步研究。利用棉花基因组测序资料,建立陆地棉（Gossypium hirsutum L.）基因组本地数据库,以拟南芥DGK的序列为“种子”进行电子克隆。依据电子克隆结果设计引物,使用陆地棉“中9807”cDNA作为模板进行PCR扩增,测序后确定基因的碱基序列,获得DGK基因序列后进行相关基因结构、表达特性及进化分析。结果表明,陆地棉DGK基因家族（GhDGKs）由15个基因组成,GhDGKs于染色体上的分布不完全对称,D13染色体上含有2个GhDGK,其余染色体上含有1个GhDGK。所有GhDGKs都含有二酰基甘油激酶催化域,催化域包含一个假定的ATP连接位点,序列为GXGXXG（G代表甘氨酸,X代表任何其他氨基酸）。DGKs 可以分为 I（DGK1）、II（DGK3、DGK4）、III（DGK5）3个亚家族。7对 GhDGK基因（GhDGK1c 和 GhDGK1d、GhDGK1e 和 GhDGK1f、GhDGK4a和 GhDGK7a、GhDGK4b和 GhDGK4c、GhDGK7b和GhDGK7c、GhDGK5a 和GhDGK5b、GhDGK5j和GhDGK5e）Ka/Ks结果的比值小于1,表明它们经历了纯化选择。GhDGKs在棉花不同组织中表达存在差异,主要在叶片和根组织中表达,叶片组织中总体表达水平较高。在旱、盐、冷等非生物胁迫和ABA处理下GhDGKs也表现出不同水平的表达,存在差异。不同基因有不同类型和数量的顺式元件,如MBS（干旱）、LTR（低温）等胁迫相关顺式作用元件,表明不同的GhDGKs具有不同逆境胁迫响应机制。盐或甘露醇胁迫下,过表达GhDGK7b的拟南芥较野生型对照和dgk7突变体系（salk059060）有更高的萌发率。150mmol/L盐处理下,过表达GhDGK7b株系OE1、OE2萌发率分别比WT提高37.60%和28.19%。在300mmol/L甘露醇处理下,OE2萌发率比WT提高4.24%。盐或甘露醇处理下,过表达GhDGK7b基因拟南芥较野生型对照与dgk7有更长的主根长度。150 mmol/L盐处理后,过表达GhDGK7b株系OE1、OE2主根长度显着高于野生型对照和dgk7,分别比WT提高17.27%和28.30%,在300 mmol/L甘露醇处理下,OE1、OE2的主根长度分别比WT提高56.09%和51.18%。在干旱胁迫至14d,过表达GhDGK7b的拟南芥株系OE1、OE2较野生型的相对水含量分别提高106.26%和162.80%。复水3d后发现,OE2植株叶片转绿恢复生长,OE1植株部分恢复生长,而野生型和dgk7突变体植物则无法恢复生长状态。干旱或盐处理14d,过表达GhDGK7b拟南芥与野生型对照和dgk7相比具有更低的离子渗漏、MDA及H2O2含量;过表达GhDGK7b植株叶片具有更高CAT、SOD、POD等抗氧化酶活性。过表达GhDGK7b拟南芥在干旱或盐处理胁迫下细胞受到的膜损伤程度更低且维持了更好的抗氧化能力。因此,过表达GhDGK7b能够提高拟南芥对于盐和干旱胁迫下的耐性。综上所述,通过对陆地棉中9807的DGKs基因家族的初步分析和GhDGK7b的初步功能研究,发现GhDGKs基因家族可能参与了一些植物非生物胁迫应答过程。过表达GhDGK7b基因拟南芥的耐盐、耐旱性能力提高,表明GhDGK7b基因可作为棉花耐盐耐旱基因工程的候选基因。此外,本论文还对实验室获得过表达ZmPIS基因棉花株系MP1、MP2和MP3的耐旱性进行了评价。在大田自然干旱条件下,过表达ZmPIS基因棉花的叶片较野生型对照具有更高的碳同化能力和更好的PSⅡ性能,并且籽棉产量也显着提高。盆栽干旱处理下过表达棉花叶片的ABA水平较野生型对照显着提高,且ABA合成的相关基因GhNCED、GhABA2、GhAAO3的表达水平更高、ABA降解相关基因GhCYP707A的表达水平更低,推测ZmPIS可通过提高棉花叶片中ABA含量来调控过表达植株对干旱胁迫的应答。
二、Establishment of Mutated Gene Bank for Cotton Functional Genomic Research（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Establishment of Mutated Gene Bank for Cotton Functional Genomic Research（论文提纲范文）
（1）基于ESI的全球作物生物育种领域研究前沿分析（论文提纲范文）
| 1 材料与方法 |
| 1.1 数据来源及范围 |
| 1.2 研究前沿遴选 |
| 2 研究前沿计量分析 |
| 2.1 核心论文概况 |
| 2.2 主要来源出版物 |
| 2.3 重点代表国家 |
| 2.4 重要研究机构及合作 |
| 3 研究前沿重点解析 |
| 3.1 基因组学分析在作物育种中的应用 |
| 3.2 高效基因编辑技术及其在作物育种中的应用 |
| 3.2.1 CRISPR/Cas9植物基因组编辑方法、编辑效率及遗传方式 |
| 3.2.2 避免转基因中间体产生的编辑技术方面 |
| 3.2.3 碱基编辑技术方面 |
| 3.2.4 基因编辑技术监管、安全性评估方面 |
| 3.2.5 作物基因编辑育种在增强作物抗病性、改善作物品质方面 |
| 3.3 高通量表型平台与植物育种 |
| 3.4 雄性不育与作物杂种优势利用 |
| 3.5 野生亲缘关系在作物育种中的研究 |
| 4 结论与讨论 |
（2）全球作物种业发展概况及对我国种业发展的战略思考（论文提纲范文）
| 一、前言 |
| 二、全球作物种业的发展概况 |
| （一）全球种质资源保护与利用情况 |
| （二）全球生物育种技术的发展情况 |
| 1. 转基因技术 |
| 2. 基因编辑技术 |
| 3. 全基因组选择育种 |
| 4. 基因组学 |
| （三）全球生物技术育种产业化情况 |
| 1. 转基因作物 |
| 2. 基因编辑作物 |
| 3. 生物育种技术及产品监管 |
| （四）全球作物种业贸易情况 |
| （五）全球跨国种子企业情况 |
| （六）国际种业产业竞争力分析 |
| 三、我国种业发展面临的问题 |
| （一）国外起源种质资源占比低，种质资源精准鉴定明显不足 |
| （二）生物技术育种领域研发活跃，但缺乏原始创新性技术 |
| （三）种子产业竞争力相对较弱，科技优势未转化为产业优势 |
| 四、我国种业发展的思考与建议 |
| （一）实施国家种质资源战略，夯实种业发展基础 |
| （二）实施种业科技创新战略，实现原始性创新突破 |
| （三）全面构建中国特色种业体系，提升产业竞争力 |
| （四）实施种业强企战略，强化企业创新的主体定位 |
| （五）推进监管制度现代化，确保技术优势转化为产业优势 |
（3）小麦属叶绿体基因组生物信息学分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 叶绿体基因组学研究进展 |
| 1.1.1 叶绿体基因组的发育和起源 |
| 1.1.2 叶绿体基因组的结构及特点 |
| 1.1.3 叶绿体基因组测序技术的发展 |
| 1.1.4 叶绿体基因组的研究与应用 |
| 1.2 小麦属进化及叶绿体基因组研究进展 |
| 1.2.1 小麦属的分类 |
| 1.2.2 小麦属的起源与进化 |
| 1.2.3 小麦属植物叶绿体基因组研究进展 |
| 1.3 试验设计 |
| 1.3.1 目的和意义 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 小麦及其近缘种属叶绿体基因组特征分析 |
| 2.1 材料和方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 基因组特征分析 |
| 2.1.3 重复序列分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 基因组结构与基本特征 |
| 2.2.2 串联重复与散在重复序列统计分析 |
| 2.2.3 简单重复序列(SSR)统计分析 |
| 2.3 讨论 |
| 第三章 小麦及其近缘种属叶绿体基因组比较基因组学分析 |
| 3.1 材料和方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 IR边界分析 |
| 3.1.3 叶绿体全基因组变异分析 |
| 3.1.4 共线性分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 IR边界分析 |
| 3.2.2 基因组序列变异分析 |
| 3.2.3 共线性分析 |
| 3.3 讨论 |
| 第四章 小麦属12 个种的叶绿体基因组密码子偏好性分析 |
| 4.1 材料和方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 相对同义密码子使用度分析 |
| 4.1.3 有效密码子数绘图分析 |
| 4.1.4 奇偶偏好性绘图分析 |
| 4.1.5 中性绘图分析 |
| 4.1.6 对应性分析 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 相对同义密码子使用度分析 |
| 4.2.2 ENC-plot分析 |
| 4.2.3 PR2-plot分析 |
| 4.2.4 中性绘图结果分析 |
| 4.2.5 基于RSCU的对应性分析 |
| 4.3 讨论 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（4）陕A群和陕B群选育玉米自交系的穗部性状遗传解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 玉米的重要性及产量提高途径 |
| 1.2 玉米杂种优势群的应用与改良 |
| 1.2.1 国内外玉米杂种优势群划分与应用 |
| 1.2.2 陕A群和陕B群杂种优势群构建与应用 |
| 1.3 玉米复杂数量性状遗传机理解析方法 |
| 1.3.1 连锁分析是经典的遗传分析方法 |
| 1.3.2 关联分析是高精度的遗传分析方法 |
| 1.3.3 高通量分子标记在数量性状解析中的应用 |
| 1.3.4 联合连锁与关联是解析数量性状遗传的强有力工具 |
| 1.4 玉米穗部性状研究进展 |
| 1.4.1 玉米穗分化过程 |
| 1.4.2 穗部性状是产量的重要构成因子 |
| 1.4.3 玉米穗部性状的连锁解析 |
| 1.4.4 玉米穗部性状的关联分析 |
| 1.5 本研究目的与意义 |
| 1.6 本研究技术路线 |
| 第二章 基于分离群体的玉米穗部性状QTL定位 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 田间管理与表型调查 |
| 2.1.3 穗部性状遗传力分析 |
| 2.1.4 基因分型与标记筛选 |
| 2.1.5 遗传连锁图构建 |
| 2.1.6 QTL定位 |
| 2.1.7 候选基因的筛选和功能分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 亲本表型鉴定 |
| 2.2.2 群体表型变异、相关性和遗传力分析 |
| 2.2.3 高密度遗传图谱的构建 |
| 2.2.4 多环境联合QTL定位 |
| 2.2.5 单环境QTL定位 |
| 2.2.6 最佳线性无偏预测值QTL定位 |
| 2.2.7 穗部性状上位性QTL定位 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 自交系穗部性状遗传基础丰富 |
| 2.3.2 授粉方式对穗部性状存在影响 |
| 2.3.3 穗部性状候选基因预测 |
| 第三章 基于126 个自交系的穗部性状全基因组关联分析 |
| 3.1 材料和方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验设计与表型调查 |
| 3.1.3 表型数据分析 |
| 3.1.4 基因分型与标记筛选 |
| 3.1.5 全基因组关联分析 |
| 3.1.6 候选基因预测和功能分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 穗部性状遗传变异和遗传力分析 |
| 3.2.2 穗粗、穗行数和行粒数GWAS分析 |
| 3.2.3 穗部性状的优异等位基因分析 |
| 3.2.4 候选基因筛选与功能分析 |
| 3.2.5 穗粗、穗行数和行粒数的候选基因 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 自交系穗部性状遗传基础丰富 |
| 3.3.2 不同性状间的共关联位点 |
| 3.3.3 穗部相关调控通路复杂 |
| 3.3.4 关联SNP位点可在种质改良中应用 |
| 第四章 玉米穗部性状候选基因预测与分析 |
| 4.1 数据来源 |
| 4.2 分析方法 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 连锁与关联共定位分析 |
| 4.3.2 候选基因筛选及功能注释 |
| 4.3.3 候选基因GO分析和调控网络响应 |
| 4.3.4 候选基因的预测 |
| 4.3.5 候选基因的表达分析 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 全文结论 |
| 5.2 本研究创新点、局限性和展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）真菌胁迫响应TaNAC基因和小麦杂种衰亡分子机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要缩略词 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 小麦条锈病与白粉病 |
| 1.1.1 小麦抗条锈病基因和抗白粉病基因的研究 |
| 1.1.2 小麦抗条锈病和白粉病的其他研究 |
| 1.2 植物NAC转录因子 |
| 1.2.1 植物NAC转录因子简介 |
| 1.2.2 植物激素参与的NAC转录因子调控 |
| 1.2.3 NAC转录因子的调控作用 |
| 1.2.4 小麦NAC转录因子(TaNAC)的研究现状 |
| 1.3 植物中的杂种衰亡 |
| 1.3.1 植物中杂种衰亡的简介 |
| 1.3.2 杂种衰亡的可能原因和调控机制 |
| 1.3.3 远缘杂交与基因互作 |
| 1.3.4 小麦中的杂种衰亡 |
| 1.4 分子标记开发及多组学研究方法 |
| 1.4.1 分子标记技术的发展与分子标记开发 |
| 1.4.2 多组学研究方法 |
| 1.5 研究方案 |
| 1.5.1 选题目的及意义 |
| 1.5.2 研究内容和方案 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第二章 TaNAC TFs参与调节小麦对白粉病和条锈病的抗性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 植物材料和处理 |
| 2.2.2 RNA提取与基因克隆 |
| 2.2.3 筛选真菌胁迫响应相关的TaNAC基因 |
| 2.2.4 实时荧光定量PCR分析 |
| 2.2.5 普通小麦NAC转录因子基因家族重鉴定和序列分析 |
| 2.2.6 TaNAC转录因子的系统进化及蛋白序列特征分析 |
| 2.2.7 基因及其编码产物的序列结构、理化性质等生物信息学分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 基于IWGSC Ref Seq v1.1 对小麦NAC转录因子基因家族重鉴定 |
| 2.3.2 基于转录组数据筛选并分析真菌胁迫响应的TaNAC基因 |
| 2.3.3 从真菌胁迫后的N9134 中克隆TaNAC基因并重命名新转录本 |
| 2.3.4 获得的TaNAC转录本及其编码产物的序列结构、理化性质等分析 |
| 2.3.5 白粉菌和条锈菌侵染下小麦TaNAC基因的表达分析 |
| 2.3.6 真菌胁迫下N9134中TaNAC转录本的结构变体 |
| 2.3.7 真菌胁迫下差异表达TaNAC转录因子的结构特征分析 |
| 2.3.8 TaNAC膜结合转录因子(Membrane-bound TFs,MTFs)的比较分析 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 时空特异表达和可变剪切表明:TaNAC转录本可进一步丰富和完善 |
| 2.4.2 小规模复制或删除事件有助于丰富TaNAC基因及其转录本序列结构变异的多样性 |
| 2.4.3 膜结合TaNAC通过形成不同结构变体的调控方式发挥不同的功能 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 TaNAC基因基于可变剪切和miRNA的转录后调控参与真菌胁迫响应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 试验材料和处理 |
| 3.2.2 RNA提取与基因克隆 |
| 3.2.3 实时荧光定量PCR分析TaNAC结构变异转录本差异表达 |
| 3.2.4 洋葱表皮细胞瞬时表达分析亚细胞定位 |
| 3.2.5 转录调控活性分析 |
| 3.2.6 生物信息学分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 一对TaNAC可变剪切结构变异转录本在白粉菌胁迫下的表达分析 |
| 3.3.2 克隆得到TaNAC可变剪切转录本的序列结构分析 |
| 3.3.3 TaNAC结构变异转录本编码产物的结构特征和理化性质分析 |
| 3.3.4 TaNAC可变剪切结构变异转录本编码产物的高级结构分析 |
| 3.3.5 比对分析TaNAC结构变异转录本的亚细胞定位 |
| 3.3.6 比较分析TaNAC结构变异转录本的转录调控活性 |
| 3.3.7 结合于小麦TaNAC基因编码区的mi RNA的预测分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 TaNAC基因可以通过可变剪切的转录后调控方式参与胁迫响应 |
| 3.4.2 TaNAC基因可变剪切和mi RNA耦联的转录后调控 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 小麦杂种衰亡调控基因的精细定位及其在我国的分布与演化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 植物材料 |
| 4.2.2 等位性测验 |
| 4.2.3 表型调查和数据分析 |
| 4.2.4 取样和提取基因组DNA |
| 4.2.5 分子标记的筛选和开发 |
| 4.2.6 绘制遗传图谱 |
| 4.2.7 杂种衰亡相关小麦材料的系谱分析和基因型检测 |
| 4.2.8 荧光原位杂交(FISH) |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 分析验证本研究冬小麦群体中存在的杂种衰亡 |
| 4.3.2 中度和重度杂种衰亡系统中也存在Ne基因的剂量效应 |
| 4.3.3 杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 的复等位基因确实分别存在不同 |
| 4.3.4 构建冬小麦杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 的高密度遗传图谱 |
| 4.3.5 杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 在中国各麦区离散的分布特征 |
| 4.3.6 N9134 和周麦22 中杂种衰亡调控基因Ne1 和Ne2 的来源 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 F_1 与亲本的千粒重百分比更适合为杂种衰亡分级标准之一 |
| 4.4.2 遗传背景应该是杂种衰亡表型差异的另一个影响因素 |
| 4.4.3 普通小麦的Ne1 和Ne2 可能分别直接源于野生二粒小麦和黑麦 |
| 4.4.4 N9134 的Ne1 和周麦22 的Ne2 可能是杂种衰亡调控新基因 |
| 4.4.5 引进品种直接影响中国现代品种杂种衰亡基因频率(尤其Ne2) |
| 4.4.6 导致杂种衰亡的基因位点也可以对小麦育种起积极作用 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 小麦杂种衰亡调控机制的多组学分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 多组学分析的植物材料 |
| 5.2.2 基于BSA的转录组测序(BSR) |
| 5.2.3 基于PacBio三代平台的全长转录组测序 |
| 5.2.4 iTRAQ定量蛋白质组测序 |
| 5.2.5 广泛靶向代谢组分析 |
| 5.2.6 多组学联合分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 小麦杂种衰亡的BSR分析 |
| 5.3.2 小麦杂种衰亡的全长转录组分析 |
| 5.3.3 小麦杂种衰亡的定量蛋白质组学分析 |
| 5.3.4 小麦杂种衰亡的代谢组学分析 |
| 5.3.5 基于转录组、蛋白质组和代谢组的多组学联合分析 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 各组学分析结果及多组学联合分析结果的问题与不足 |
| 5.4.2 小麦中杂种衰亡、真菌病害抗性、TaNAC转录因子三者的关系 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 全文总结 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 附文 |
| 附录B 附表 |
| 附录C 附图 |
| 致谢 |
| 博士毕业有感 |
| 作者简介 |
（6）基于全基因组重测序解析新疆海岛棉遗传变异及纤维性状相关基因的挖掘（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 棉花种质资源概况 |
| 1.1.1 海岛棉起源与分类 |
| 1.1.2 海岛棉遗传多样性研究进展 |
| 1.1.3 新疆海岛棉育种进程 |
| 1.2 海岛棉种质资源的利用 |
| 1.2.1 种间杂种优势利用 |
| 1.2.2 海岛棉与陆地棉种间渐渗作用 |
| 1.3 全基因组关联分析 |
| 1.3.1 全基因组关联分析原理与流程 |
| 1.3.2 棉花基因组测序研究进展 |
| 1.3.3 海岛棉群体遗传图谱的构建 |
| 1.3.4 海岛棉全基因组关联分析研究进展 |
| 1.3.5 全基因组关联分析的扩展 |
| 1.4 本研究的目的和意义 |
| 2 研究报告 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 田间试验 |
| 2.2.2 表型鉴定与分析 |
| 2.2.3 文库构建和测序 |
| 2.2.4 序列质量检测和过滤 |
| 2.2.5 基因分型 |
| 2.2.6 群体结构分析 |
| 2.2.7 LD和群体遗传多样性分析 |
| 2.2.8 群体受选择分析 |
| 2.2.9 全基因组关联分析 |
| 2.2.10 候选基因的鉴定 |
| 2.2.11 表达分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 SNP和 In Del的鉴定 |
| 2.3.2 群体结构特点 |
| 2.3.3 连锁不平衡和遗传多样性分析 |
| 2.3.4 选择区域鉴定 |
| 2.3.5 关联群体的表型变异 |
| 2.3.6 全基因组关联分析 |
| 2.3.7 纤维强度相关候选基因的鉴定和表达 |
| 2.3.8 衣分相关候选基因的鉴定和表达 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 基于重测序的海岛棉基因分型 |
| 2.4.2 独特的新疆自育海岛棉种质资源 |
| 2.4.3 不同性状关联位点的鉴定 |
| 2.4.4 棉花纤维性状相关候选基因 |
| 2.4.5 展望 |
| 2.5 结论 |
| 参考文献 |
| 附表 |
（7）小麦抗白粉病基因Pm37的标记加密及标记辅助聚合利用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 小麦白粉病简介 |
| 1.1.1 小麦白粉病的流行 |
| 1.1.2 小麦白粉菌的特征与危害 |
| 1.1.3 小麦白粉病的防治 |
| 1.1.3.1 田间农业措施 |
| 1.1.3.2 化学防治 |
| 1.1.3.3 抗病品种的选育与推广 |
| 1.2 小麦抗白粉病基因的发掘与利用 |
| 1.2.1 小麦白粉病的抗性 |
| 1.2.2 小麦白粉病基因的分布 |
| 1.2.3 小麦白粉病基因的利用现状 |
| 1.3 小麦抗白粉病基因的定位策略 |
| 1.3.1 常规杂交分析 |
| 1.3.2 基因推导 |
| 1.3.3 分子细胞学方法 |
| 1.3.3.1 染色体核型分析 |
| 1.3.3.2 染色体带型分析 |
| 1.3.4 群体分离分析法 |
| 1.4 分子标记在小麦抗病育种中的应用 |
| 1.4.1 分子标记的类型 |
| 1.4.2 抗病基因定位与遗传图谱构建 |
| 1.4.2.1 比较基因组学是开发小麦基因紧密连锁分子标记并进行精细定位的有效途径 |
| 1.4.2.2 RNA测序技术可进一步饱和小麦遗传连锁图谱并进行候选基因预测 |
| 1.4.2.3 KASP标记的进展 |
| 1.4.3 分子标记辅助选择育种 |
| 1.5 转录组测序在抗病机制研究中的进展 |
| 1.6 研究的目的与意义 |
| 2 Pm37 分子标记加密 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 Pm37 的抗谱分析与抗性评价 |
| 2.1.2.1 苗期白粉病抗性鉴定 |
| 2.1.2.2 成株期白粉病抗性鉴定 |
| 2.1.3 Pm37 的分子标记加密与候选区间重组频率分析 |
| 2.1.3.1 DNA提取 |
| 2.1.3.2 BSR-Seq分析 |
| 2.1.3.3 文库构建和RNA测序 |
| 2.1.3.4 利用BSR-seq技术定位抗性基因目标区间 |
| 2.1.3.5 利用BSR-seq开发分子标记 |
| 2.1.3.6 PCR反应 |
| 2.1.3.7 聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
| 2.1.4 突变体创制及外显子测序 |
| 2.1.4.1 突变体创制 |
| 2.1.4.2 外显子测序步骤 |
| 2.2 结果分析 |
| 2.2.1 YD1011 白粉病抗性评估 |
| 2.2.2 Pm37 的候选区间重组频率分析 |
| 2.2.3 Pm37 的分子标记加密 |
| 2.2.3.1 PCR标记筛选 |
| 2.2.3.2 KASP标记筛选 |
| 2.2.4 遗传图谱 |
| 2.2.5 突变体创制及外显子测序分析 |
| 2.3 讨论 |
| 3 Pm37 标记辅助聚合利用 |
| 3.1 实验方法 |
| 3.1.1 Pm37 育种标记筛选 |
| 3.1.2 Pm37 的标记辅助转育 |
| 3.1.3 Pm12,Pm V和 Pm21 功能KASP标记的筛选与育种可用性检测 |
| 3.1.3.1 Pm V和 Pm21 功能KASP标记的设计与筛选 |
| 3.1.3.2 基因分型试验 |
| 3.1.3.3 MAS育种潜力评价 |
| 3.1.4 Pm37与Pm12、Pm21、Pm V的聚合 |
| 3.2 结果分析 |
| 3.2.1 Pm37 育种标记筛选 |
| 3.2.2 Pm37 的标记辅助转育 |
| 3.2.3 Pm12,Pm V和 Pm21 功能KASP标记的筛选与育种可用性检测 |
| 3.2.3.1 Pm12,Pm V和 Pm21 功能KASP标记的筛选结果 |
| 3.2.3.2 MAS功能标记的育种可用性检测结果 |
| 3.3 讨论 |
| 全文总结 |
| 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录一 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
（8）棉属叶绿体基因组核苷酸进化和遗传关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 棉属物种研究概况 |
| 1.2 质体基因组进化与系统发育 |
| 1.2.1 叶绿体基因组学 |
| 1.2.2 系统发育学 |
| 1.2.3 分子进化 |
| 1.3 群体遗传学 |
| 1.3.1 遗传多样性 |
| 1.3.2 遗传结构与基因流 |
| 1.4 棉花驯化研究现状 |
| 1.5 研究目的与意义 |
| 1.6 拟解决的科学问题 |
| 第二章 棉属质体基因组进化与驯化选择研究 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 植物材料和DNA提取 |
| 2.1.2 棉花叶绿体DNA文库构建及测序 |
| 2.1.3 叶绿体基因组组装及注释 |
| 2.1.4 遗传关系分析 |
| 2.1.5 分化时间估计 |
| 2.1.6 核苷酸替换分析 |
| 2.1.7 进化速率估计 |
| 2.1.8 选择压力分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 棉属叶绿体基因内容和基因顺序 |
| 2.2.2 进化关系 |
| 2.2.3 分化时间估计 |
| 2.2.4 核苷酸替换 |
| 2.2.5 进化速率估计 |
| 2.2.6 选择压力 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 棉属进化关系 |
| 2.3.2 分化时间估计 |
| 2.3.3 核苷酸序列进化 |
| 2.3.4 进化速率 |
| 2.3.5 适应性选择 |
| 第三章 棉属质体基因组群体遗传学研究 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 遗传多样性分析 |
| 3.1.2 遗传结构分析 |
| 3.1.3 基因流 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 遗传多样性分析 |
| 3.2.2 遗传结构分析 |
| 3.2.3 历史基因流与当代基因流 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 遗传多样性 |
| 3.3.2 遗传结构 |
| 3.3.3 遗传渐渗 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）烟粉虱水平转移基因合成生物素和泛酸的作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1 昆虫共生菌研究进展 |
| 1.1 昆虫共生菌概述 |
| 1.2 烟粉虱的共生菌 |
| 2 水平转移基因的研究进展 |
| 2.1 原核生物的水平转移基因 |
| 2.2 真核生物的水平转移基因 |
| 2.3 昆虫的水平转移基因 |
| 2.4 水平转移基因对昆虫-共生菌共生关系的维持具有重要的作用 |
| 3 昆虫B族维生素的研究进展 |
| 3.1 昆虫必需B族维生素 |
| 3.2 B 族维生素的检测方法 |
| 3.3 昆虫B族维生素的研究方法 |
| 4 本研究目的、意义和内容 |
| 第二章 基本材料与方法 |
| 1 基本材料 |
| 1.1 供试昆虫 |
| 1.2 供试植物 |
| 1.3 试剂与仪器 |
| 1.4 生态学试验使用的主要仪器和设备 |
| 2 基本试验方法 |
| 2.1 烟粉虱总DNA提取 |
| 2.2 烟粉虱总RNA提取 |
| 2.3 大肠杆菌感受态的制备 |
| 2.4 PCR产物纯化 |
| 2.5 质粒提取 |
| 2.6 Western杂交 |
| 2.7 免疫荧光标记 |
| 2.8 荧光原位杂交 |
| 第三章 微生物法测定小型昆虫体内维生素 B_7 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 材料 |
| 1.2 方法 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 不同测定波长对生物素测定标准曲线的影响 |
| 2.2 不同继代菌株对生物素测定标准曲线的影响 |
| 2.3 不同培养时间对生物素测定标准曲线的影响 |
| 2.4 不同培养方式对生物素测定标准曲线的影响 |
| 2.5 微生物法测定小型昆虫生物素含量 |
| 2.6 加标回收试验 |
| 3 小结与讨论 |
| 第四章 共生菌对粉虱B族维生素合成的影响 |
| 1 材料和方法 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 粉虱共生菌携带合成 B 族维生素基因情况 |
| 1.3 缺失共生菌粉虱种群的建立 |
| 1.4 共生菌滴度检测 |
| 1.5 测定烟粉虱和温室白粉虱B族维生素的含量 |
| 1.6 数据分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 粉虱共生菌合成B族维生素的基因信息 |
| 2.2 抗生素处理对烟粉虱和温室白粉虱共生菌滴度的影响 |
| 2.3 缺失共生菌对粉虱B族维生素含量的影响 |
| 3 小结与讨论 |
| 第五章 粉虱细菌源水平转移基因bioA、bioD、bioB和 panBC的进化起源分析 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 供试昆虫和植物 |
| 1.2 试验所需试剂和仪器 |
| 1.3 构建烟粉虱生物素和泛酸的代谢通路 |
| 1.4 构建烟粉虱水平转移基因的克隆载体 |
| 1.5 烟粉虱基因bioA、bioD、bioB和 panBC的进化起源分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 烟粉虱合成生物素和泛酸的通路 |
| 2.2 构建烟粉虱水平转移基因 bioA、bioD、bioB 和 panBC 的克隆载体 |
| 2.3 粉虱和共生菌基因组携带 bioA、bioD、bioB、panB 和 panC 基因情况 |
| 2.4 粉虱、共生菌和 E.coli 基因 bioA、bioD、bioB 和 panBC 编码的氨基酸序列比对 |
| 2.5 粉虱基因 bioA、bioD、bioB 和 panBC 的系统发育分析 |
| 3 小结与讨论 |
| 第六章 功能补偿营养缺陷大肠杆菌验证烟粉虱水平转移基因bioA、bioD、bioB和 panBC的功能 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 菌株与质粒 |
| 1.2 试验试剂及仪器 |
| 1.3 大肠杆菌定点突变 |
| 1.4 烟粉虱水平转移基因回补E.coli K12 BW25113 突变体菌株 |
| 1.5 菌株生长量的检测 |
| 1.6 数据分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 重组菌株和打靶卡那抗性片段的获得 |
| 2.2 大肠杆菌基因敲除和烟粉虱水平转移基因回补 |
| 2.3 检测大肠杆菌基因敲除和回补烟粉虱水平转移基因菌株的生长量 |
| 3 小结与讨论 |
| 第七章 烟粉虱水平转移基因 bioA、bioD 和 bioB 合成生物素功能研究 |
| 1 材料方法 |
| 1.1 供试昆虫和植物 |
| 1.2 试验所需试剂及仪器 |
| 1.3 缺失Hamiltonella对烟粉虱bioA、bioD和 bioB基因表达的影响 |
| 1.4 烟粉虱水平转移基因 bioA、bioD 和 bioB 表达载体构建 |
| 1.5 重组蛋白的表达与纯化 |
| 1.6 免疫荧光聚焦显微观察烟粉虱的含菌细胞和中肠 |
| 1.7 荧光原位杂交检测烟粉虱共生菌的分布 |
| 1.8 RNA干扰 |
| 1.9 数据分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 缺失 Hamiltonella 对烟粉虱基因 bioA、bioD 和 bioB 表达的影响 |
| 2.2 构建表达载体 |
| 2.3 重组蛋白的表达、纯化及兔多抗Western-Blot的检验 |
| 2.4 免疫荧光共聚焦显微观察蛋白 BioA、BioD 和 BioB 在含菌细胞和中肠中的分布 |
| 2.5 烟粉虱基因 bioA、bioD 和 bioB 的沉默 |
| 2.6 基因 bioA、bioD 和 bioBB 沉默对烟粉虱生物素含量的影响 |
| 2.7 基因bioA、bioD和 bioB沉默对烟粉虱适合度的影响 |
| 2.8 基因bioA沉默后回补生物素对烟粉虱适合度的影响 |
| 2.9 烟粉虱基因bioA、bioD和 bioB沉默对Hamiltonella滴度的影响 |
| 3 结论与讨论 |
| 第八章 水平转移基因 panBC 和 Portiera 协同合成泛酸调控烟粉虱和共生菌的适合度 |
| 1 材料方法 |
| 1.1 供试昆虫和植物 |
| 1.2 试验所需试剂和仪器 |
| 1.3 构建表达载体 |
| 1.4 重组蛋白表达与纯化 |
| 1.5 共生菌 Portiera 与蛋白 PanBC 在烟粉虱含菌细胞内的分布 |
| 1.6 缺失共生菌Portiera对烟粉虱适合度及蛋白PanBC表达的影响 |
| 1.7 RNA干扰 |
| 1.8 数据分析 |
| 2 结果分析 |
| 2.1 构建表达载体 |
| 2.2 重组蛋白的表达与纯化 |
| 2.3 兔多抗Western-Blot的检验 |
| 2.4 缺失共生菌Portiera对烟粉虱适合度及蛋白PanBC表达的影响 |
| 2.5 基因 panBC 沉默对烟粉虱适合度、泛酸含量和共生菌滴度的影响 |
| 3 小结与讨论 |
| 第九章 结论与讨论 |
| 1 结论 |
| 2 讨论 |
| 3 本研究的创新点 |
| 4 今后研究方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表文章 |
（10）GhDGK基因家族生物信息学分析及GhDGK7b的抗逆功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 前言 |
| 1.1 植物对盐、干旱胁迫响应机制 |
| 1.1.1 盐、干旱胁迫对植物的危害 |
| 1.1.2 植物响应盐、干旱胁迫的生理和分子机制 |
| 1.1.3 棉花应对盐和干旱胁迫的研究 |
| 1.2 二酰甘油激酶(DGK)的研究进展 |
| 1.3 本研究的目的及意义 |
| 第2章 棉花DGK家族成员的克隆和表达分析 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 载体与菌株 |
| 2.1.3 实验试剂 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 陆地棉(Gossypium hirsutum)、亚洲棉(Gossypium arboreum)和雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii)DGK基因的电子克隆 |
| 2.2.2 陆地棉DGK基因的克隆 |
| 2.2.3 GhDGKs生物信息学分析 |
| 2.2.4 GhDGK基因表达模式分析 |
| 2.3 结果分析 |
| 2.3.1 GhDGKs、GaDGKs、GrDGKs基因的电子克隆 |
| 2.3.2 棉花DGK基因家族的基因克隆与注释 |
| 2.3.3 GhDGKs的生物信息学分析 |
| 2.3.4 GhDGKs基因于棉花不同组织中的表达具有一定的组织特异性 |
| 2.3.5 GhDGKs参与了低温、盐、干旱胁迫和ABA处理的应答 |
| 2.4 讨论 |
| 第3章 GhDGKs生物学抗逆功能研究 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 菌株及载体 |
| 3.1.3 试剂及培养基等溶液配制 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 植物表达载体构建 |
| 3.2.2 GhDGKs亚细胞定位 |
| 3.2.3 拟南芥DNA的提取 |
| 3.2.4 拟南芥半定量RT-PCR及实时荧光定量PCR |
| 3.2.5 拟南芥T-DNA插入突变体的鉴定 |
| 3.2.6 过表达GhDGK1e、GhDGK4b、GhDGK5a、GhDGK7b基因拟南芥阳性株系筛选 |
| 3.2.7 过表达GhDGK7b拟南芥阳性植株的Western blot检测 |
| 3.2.8 过表达GhDGK7b拟南芥盐、干旱胁迫下耐受性鉴定 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 P35S::GhDGK:YFP和pCAMBIA1302-P35S::GhDGK1e:GFP植物表达载体构建 |
| 3.3.2 GhDGK1e、GhDGK4b、GhDGK5a、GhDGK7b亚细胞定位 |
| 3.3.3 拟南芥dgk突变体的鉴定 |
| 3.3.4 过表达GhDGK1e、GhDGK4b、GhDGK5a、GhDGK7b拟南芥植株的获得 |
| 3.3.5 过表达GhDGK7b基因影响了在干旱、盐处理下拟南芥种子的萌发率和主根长度 |
| 3.3.6 干旱、盐胁迫下过表达GhDGK7b拟南芥的生理生化指标测定结果 |
| 3.4 讨论 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 ZmPJS基因的过表达通过增加ABA合成可提髙棉花对干旱胁迫的耐受性 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、Establishment of Mutated Gene Bank for Cotton Functional Genomic Research（论文参考文献）
- [1]基于ESI的全球作物生物育种领域研究前沿分析[J]. 齐世杰,赵静娟,郑怀国. 江苏农业科学, 2021(19)
- [2]全球作物种业发展概况及对我国种业发展的战略思考[J]. 郑怀国,赵静娟,秦晓婧,贾倩,齐世杰. 中国工程科学, 2021(04)
- [3]小麦属叶绿体基因组生物信息学分析[D]. 李裕华. 山西大学, 2021(12)
- [4]陕A群和陕B群选育玉米自交系的穗部性状遗传解析[D]. 杨林. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [5]真菌胁迫响应TaNAC基因和小麦杂种衰亡分子机理研究[D]. 吕士凯. 西北农林科技大学, 2021
- [6]基于全基因组重测序解析新疆海岛棉遗传变异及纤维性状相关基因的挖掘[D]. 余静文. 浙江大学, 2021(01)
- [7]小麦抗白粉病基因Pm37的标记加密及标记辅助聚合利用[D]. 张旭. 烟台大学, 2021(09)
- [8]棉属叶绿体基因组核苷酸进化和遗传关系研究[D]. 王宁. 西北大学, 2021(12)
- [9]烟粉虱水平转移基因合成生物素和泛酸的作用研究[D]. 任飞荣. 沈阳农业大学, 2021
- [10]GhDGK基因家族生物信息学分析及GhDGK7b的抗逆功能研究[D]. 张瑞. 山东大学, 2020(04)