一、棉花转录因子GaWRKY1对棉酚合成途径关键酶基因CAD1-A转录调控的研究（论文文献综述）
肖胜华[1]（2021）在《转录因子MYB4、WRKY41和TINY2调控棉花木质素代谢与免疫反应的功能解析》文中指出黄萎病是大丽轮枝菌引起的土传真菌性病害,严重制约着我国的棉花安全生产。抗病相关基因的挖掘及抗病分子机制的解析对棉花抗病品种的创制具有重要意义。本研究基于调控棉花木质素合成并介导广谱抗性的基因GhLac1,通过酵母单杂交文库筛选结合双荧光素酶报告基因实验鉴定到5个可直接激活或抑制GhLac1表达的调控基因。其中GhMYB4是GhLac1的负调控因子,GhWRKY30、GhWRKY41、GhMYB42和GhTINY2是GhLac1的正调控因子。进一步对GhMYB4、GhWRKY41和GhTINY2这3个基因在木质素代谢及棉花抗病反应中的功能进行了鉴定,取得的主要结果如下:1.木质素负调控因子GhMYB4通过DAMP触发的免疫反应增强对黄萎病菌的抗性研究显示GhMYB4编码MYB家族R2R3类第4亚组的核定位转录因子。GhMYB4受大丽轮枝菌和Me-JA诱导上调表达,是一个同时正调控棉花和拟南芥抗病性的重要基因。GhMYB4可通过直接结合并负调控GhC4H-1/2、Gh4CL-4、GhCAD-3和GhLac1等基因的表达阻碍细胞壁中木质素的沉积,但GhMYB4超表达棉花中木质素含量的减少导致细胞壁通透性增强,因此释放出更多寡聚半乳糖醛酸（Oligogalacturonides,OGs）作为损伤相关分子模式（Damage-associated molecular pattern,DAMP）激发植物防御响应,促使JA和JA-Ile的大量积累以及JA信号路径的组成性激活,最终提高植株对黄萎病菌的抗性。2.GhWRKY41与自身形成正反馈调节环调控苯丙烷代谢介导棉花抗病性研究发现GhWRKY41是一个WRKY家族Group III亚家族中具有强烈转录激活活性的核定位转录因子。GhWRKY41不仅在6个不同棉花品种中均受大丽轮枝菌的诱导表达,且受SA、Me-JA和H2O2的诱导。超表达GhWRKY41可提高棉花和拟南芥对黄萎病菌的抗性,而抑制GhWRKY41的表达则显着削弱棉花抗病性。蛋白互作分析显示:GhWRKY41与自身形成同源二聚体,并激活自身表达从而形成正反馈调节环放大GhWRKY41在棉花免疫反应中的功能。Ch IP-seq联合RNA-seq分析显示:GhWRKY41的1019个靶标基因中有52.3%的基因受黄萎病菌诱导明显上调表达,包括苯丙烷代谢路径开关、受体激酶、抗性相关蛋白等。进一步分析显示GhWRKY41可直接结合并激活GhC4H和Gh4CL的表达,并由GhWRKY41同源二聚体放大这一效应,从而促进木质素和黄酮的积累导致植株抗病性增强。3.GhTINY2通过WRKY51-SID2和BZR1-IAA19模块参与SA-BR介导的生长发育与免疫反应平衡研究发现GhTINY2编码一个AP2/ERF家族A4亚组的转录因子,GhTINY2不仅受大丽轮枝菌迅速且强烈地诱导上调表达,也受SA、Me-JA和H2O2抗病分子的诱导。超表达GhTINY2可提高棉花和拟南芥对黄萎病菌的抗性,而沉默GhTINY2则削弱棉花抗病性。通过RNA-seq分析,发现GhTINY2超表达材料中有大量的SA合成及信号转导基因的富集,进一步研究发现GhTINY2直接结合并激活WRKY51的表达,通过WRKY51-SID2模块促进SA积累继而启动并放大免疫反应。同时发现GhTINY2超表达材料表现出植株矮小、生长缓慢的表型,且对BR合成抑制剂BRZ更加敏感、BR诱导基因下调表达以及BR抑制基因上调表达,而GhTINY2干涉植株则表现出相反的表型。后续研究发现,GhTINY2与BZR1互作,并通过BZR1-IAA19模块拮抗调控BR路径相关基因,因此削弱了BR信号导致生长受阻。此外,GhTINY2还可激活苯丙烷代谢路径促进木质素和黄酮的积累,这可能也是GhTINY2超表达材料抗性增强的原因之一。以上研究解析了GhMYB4、GhWRKY41和GhTINY2在棉花黄萎病抗性中的作用机制,为棉花抗病育种提供了基因资源和理论基础;同时GhLac1调控因子的挖掘为棉花木质素代谢调控网络的构建提供了一定的理论参考。
吴朝峰[2]（2020）在《棉花腺体形成相关基因GhERF105的功能分析》文中研究表明棉花是世界上最重要的经济作物之一,棉籽是纤维和蛋白的重要来源。然而,存在于色素腺体的棉酚毒素限制了棉籽的开发利用,长时间食用棉酚,会引起人和单胃动物消化系统的代谢紊乱。同时,棉酚又是棉花体内特有的天然毒素,能提高棉株对某些真菌、病害和虫害的拮抗作用。因此,挖掘色素腺体发生的相关基因、解析腺体形成的分子机制、选育低酚棉品种一直是育种家孜孜追求的目标和方向。基于棉花色素腺体2套近等基因系叶片转录组数据比较分析,我们获得了一个差异表达的AP2/ERF转录因子,命名为Gh ERF105。为了探究其功能,通过生物信息学、基因表达、乙烯诱导、VIGS、酵母单（双）杂等方法对其进行分析。主要研究结果如下:（1）Gh ERF105基因编码区全长711bp,编码236个氨基酸。蛋白质分子量为26.26k Da,理论p I 7.72。二级结构预测存在α-螺旋（22.88%）,β-转角（3.81%）,延伸链（13.14%）和无规则卷曲（60.17%）。Gh ERF105蛋白在第91-155个氨基酸之间存在1个AP2结构域。亚细胞定位预测Gh ERF105可能位于细胞核。进化树分析显示Gh ERF105蛋白与海岛棉、亚洲棉、陆地棉和雷蒙德氏棉中的同源蛋白的相似性较高,说明该类蛋白在棉属的进化中比较保守。（2）利用荧光定量PCR对无腺体和有腺体棉花材料及不同组织部位中Gh ERF105基因的表达情况进行分析。结果表明,Gh ERF105基因在有腺体陆地棉品种中棉所12、17、辽7和陆地棉遗传标准系TM-1的叶片和茎中相对表达量均高于显性无腺体品种中棉所12、辽7和隐性无腺体品种中棉所12、17。同时,该基因在有腺体陆地棉中棉所12子叶、真叶、叶柄、下胚轴、茎、花萼、花瓣及铃壳等部位的相对表达量明显高于无腺体棉中棉所12。推测Gh ERF105基因可能与腺体形成有关。（3）利用VIGS技术对Gh ERF105基因进行功能分析,发现Gh ERF105基因沉默后,有腺体中12植株新生的叶片腺体数目大幅度减少和棉酚含量降低。证明Gh ERF105基因参与叶片腺体形成和棉酚合成。（4）将Gh ERF105和GFP蛋白融合构建p BI121-Gh ERF105-GFP表达载体,将其注射烟草叶片进行亚细胞定位,结果发现Gh ERF105-GFP蛋白在烟草细胞核中表达。利用酵母单杂交实验证明Gh ERF105基因能够特异性识别和结合靶基因启动子上的GCC-box和DER作用元件,表明Gh ERF105是一个典型的ERF转录因子。（5）以有腺体陆地棉品种中棉所12和显性无腺体品种中棉所12为材料,克隆了Gh ERF105基因上游2000 bp的启动子序列并对其进行初步分析,生物信息学分析表明,Gh ERF105基因启动子序列中含有大量的TATA-box和CAAT-box保守元件,以及光调控元件,ABRE,ARE,ERE,GCN4-motif,TC-rich repeats等多个顺式作用元件。诱导表达分析表明Gh ERF105明显受乙烯利诱导上调表达,在喷施乙烯利8 h后,Gh ERF105表达量达到最高值,表明Gh ERF105基因参与到乙烯信号转导途径。（6）构建酵母诱饵表达载体p DHB1-Gh ERF105,并对其进行自激活和毒性检测。结果显示,诱饵蛋白Gh ERF105不能单独启动NMY51菌株中报告基因表达,并且对酵母细胞无毒性。通过酵母双杂交实验共筛选到52个可能与Gh ERF105互作的蛋白,挑选出7个蛋白质再次进行共转验证和α-galactosidase检测,结果表明这7个蛋白质均与Gh ERF105蛋白互作。同时,采用双分子荧光互补试验进一步确认了互作结果。综上所述,Gh ERF105基因可能通过乙烯信号通路来参与棉花色素腺体的形成,为解析棉花腺体形成的分子机制提供理论依据,为培育新的低酚棉品种提供候选基因和辅助筛选标记。
欧二绫[3]（2020）在《生长素IBA对棉花棉酚生物合成的影响研究》文中研究说明棉花（Gossypium spp.）是世界上主要农作物之一。不仅是重要的纤维作物,还是重要的油料作物。棉酚（gossypol）是棉属植物所特有的一种多酚羟基联萘醛类次生代谢物,具有防御病虫害的作用。棉花根系是棉酚的主要合成部位,并由根系向地上部分输送,储存在色素腺体中。生长素对根系的形态建成有重要作用。本研究以不同浓度吲哚丁酸（Indole-3-Butytric Acid,IBA）处理的棉花幼苗为材料,研究IBA对棉花幼苗色素腺体密度、棉酚含量和棉酚生物合成关键基因表达的影响。取得主要研究结果如下:1 IBA对棉花植株表型的影响以棉花幼苗为研究对象,采用不同浓度IBA处理,对其侧根生长量、茎长和叶面积进行分析。发现1×10-66 mol/L、1×10-44 mol/L和1×10-22 mol/L IBA处理棉花幼苗平均侧根量分别36.51、37.80和38.00,对照组为45.29,处理后降低了19.4%、16.5%和16.1%,差异达到显着水平,生长素信号转导途径相关基因GhARF6和GhIAA16表达量显着升高;1×10-44 mol/L和1×10-22 mol/L IBA处理棉花幼苗平均茎长分别为8.7 cm和7.6 cm,对照组为4.3 cm,处理后升高了102.3%和76.7%,差异达到显着水平,GhARF6基因表达量在低浓度IBA处理下显着升高,GhIAA16基因表达量在高浓度IBA处理下显着升高;1×10-22 mol/L IBA处理棉花幼苗平均叶面积为2.69 cm2,对照组为15.02 cm2,处理后降低了82.1%,在1×10-1010 mol/L、1×10-88 mol/L和1×10-66 mol/L IBA处理后分别为19.48 cm2、19.45 cm2和17.88 cm2,处理后升高了29.7%、29.5%和19.0%,差异均达到显着水平,GhARF6和GhIAA16基因表达量在低浓度IBA处理下显着升高。以上结果表明在一定浓度范围内,高浓度IBA处理下,根系生长素相对含量可能大量增加,抑制棉花幼苗侧根生长,茎段生长素相对含量可能少量增加,促进棉花幼苗茎生长,低浓度IBA处理下叶片生长素相对含量可能少量增加,促进叶生长。2 IBA对腺体密度的影响研究发现:1×10-44 mol/L IBA处理棉花幼苗茎段腺体密度为2.77个/mm2,对照组为4.12个/mm2,与对照相比,处理组降低了32.8%,差异达到显着水平;1×10-88 mol/L IBA处理棉花幼苗叶片腺体密度为3.00个/mm2,对照组为7.26个/mm2,与对照相比,处理组降低了8.7%,差异达到显着水平。1×10-44 mol/L和1×10-88 mol/L分别是促进植物茎段和叶片生长发育的最适生长素浓度。推测外施IBA通过影响茎段和叶片的生长发育导致腺体密度降低,与腺体分化无关。3 IBA对棉酚含量的影响研究结果表明以1×10-8 mol/L、1×10-66 mol/L、1×10-44 mol/L和1×10-2 mol/L IBA处理棉花幼苗,根系和茎段棉酚含量显着升高,棉酚生物合成关键基因GhCDN1、GhWRKY1和GhCYP706B1表达量显着升高;以1×10-10 mol/L、1×10-8 mol/L、1×10-6 mol/L和1×10-4 mol/L IBA处理棉花幼苗,叶片棉酚含量显着降低,GhCDN1和GhCYP706B1基因表达量与对照组无显着差异。在一定浓度范围内,高浓度IBA可促进根、茎棉酚的生物合成,提高棉酚含量,抑制叶片棉酚的生物合成,降低棉酚含量。综上所述,一定浓度范围内,高浓度IBA可抑制侧根和叶片生长,促进茎生长,促进根系生长素信号转导途径相关基因表达,根、茎棉酚生物合成关键基因表达,棉酚含量升高。
熊显鹏[4]（2020）在《Gh4CL30和GhWRKY70D13在棉花抗黄萎病中的功能研究》文中研究表明目的:棉花（Gossypium hirsutum L.）是世界上重要的经济作物和天然纤维的主要来源,在国民经济中占有重要地位。棉花在生长过程中经常会受到各种生物和非生物的胁迫导致棉花减产,如冷害、干旱和病虫害等。由大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）引起的棉花黄萎病（Cotton Verticillium Wilt）是影响世界棉花生产最为严重的病害,被称为棉花的“癌症”。提高棉花品种对黄萎病菌抗性是防治黄萎病最经济和最有效的方法。由于陆地棉缺乏黄萎病抗源,常规育种手段很难解决其抗病难题。因此,开展棉花抗黄萎病分子机制研究,对利用基因工程手段提高陆地棉对黄萎病抗性具有重要意义。方法:（1）本研究利用转录组测序（RNA-seq）技术,对陆地棉中抗黄萎病品种石大陆抗-1（SD）和感黄萎病品种军棉1号（JM）之间差异表达基因进行挖掘,并对其中受黄萎病菌诱导表达的基因所涉及的相关通路进行了注释,利用加权基因共表达网络分析（WGCNA）筛选抗病候选基因。（2）分析了SD和JM接种黄萎病菌后不同时间点的差异表达基因,利用Blast2GO和KOBAS 2.0软件分别对黄萎病菌诱导的差异表达基因进行了KEGG和GO富集分析。（3）利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）、病毒诱导基因沉默（VIGS）和其它生理生化方法,揭示Gh4CL30调控棉花抗黄萎病的机制。（4）通过VIGS、RNA干扰（RNAi）、RNA-seq和其它生理生化方法,阐明GhWRKY70D13在棉花抗黄萎病反应中的作用。结果与结论:（1）在未接种黄萎病菌的陆地棉抗感品种SD和JM之间鉴定了6831个差异表达基因,其中2866个基因在SD中高表达,3965个基因在JM中高表达。在这些差异基因中,有3685和3239个基因分别在SD和JM中受黄萎病菌诱导差异表达,表明SD和JM之间大部分的差异表达基因都参与棉花对黄萎病菌侵染的应答。根据接种黄萎病菌后不同时间点的表达谱,对这6831个差异基因进行WGCNA分析,共鉴定了23个核心抗病候选基因。（2）SD和JM在接种黄萎病菌不同时间点（12、24和48 h）与未接菌（0 h）相比,分别检测到2010和1275个差异表达基因。GO功能富集显示,SD和JM中的差异表达基因都主要参与单一生物代谢过程和氧化还原过程。KEGG功能富集分析结果表明,苯丙氨酸代谢、单萜生物合成、倍半萜和三萜生物合成、二萜生物合成和植物昼夜节律的基因都在SD和JM中富集,而苯丙烷生物合成途径和植物激素信号转导只在SD中富集。研究发现大量木质素合成相关基因在SD和/或JM中被黄萎病菌诱导上调表达。此外,13个植物激素信号转导相关基因在SD和/或JM中被诱导,这些基因涉及水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）、乙烯（ET）和油菜素类酯信号通路。（3）qRT-PCR分析表明Gh4CL30在棉花茎中优势表达,并在抗感材料根和茎中受黄萎病菌诱导上调表达,表明Gh4CL30可能参与棉花对黄萎病的抗性。利用VIGS技术抑制Gh4CL30在棉花中的表达,棉花植株对黄萎病菌的抗性显着提高。抑制Gh4CL30表达降低了黄酮、总木质素和S单体含量,却增加了G单体含量和G/S的比值。与对照植株相比,Gh4CL30沉默植株中SA和JA含量及信号通路相关基因的表达均被显着抑制,这表明Gh4CL30沉默植株对黄萎病抗性的提高可能不依赖于SA和JA信号通路。与对照植株相比,Gh4CL30沉默植株中咖啡酸和阿魏酸含量增加,进一步研究发现,外源添加咖啡酸和阿魏酸可以显着抑制黄萎病菌菌丝生长。以上结果表明,抑制Gh4CL30表达可以增强棉花对黄萎病菌的抗性,这可能与木质素组份改变以及咖啡酸和阿魏酸的积累有关。（4）在亚洲棉、雷蒙德氏棉和陆地棉中分别鉴定得到5、5和10个WRKY70基因。进化分析结果显示,棉花WRKY70转录因子是AtWRKY70的同源蛋白。在每个GhWRKY70基因启动子中至少都包含了一种激素响应顺式元件。GhWRKY70D13在根和茎中的表达高于其它组织,同时该基因受黄萎病菌诱导上调表达。利用VIGS和RNAi的方法抑制GhWRKY70D13的表达提高了棉花对黄萎病的抗性。比较转录组学和qRT-PCR分析发现抑制GhWRKY70D13的表达导致ET和JA合成和响应基因的表达被激活。此外,GhWRKY70D13-RNAi植株中1-氨基环丙烷-1-羧酸、JA和茉莉酸异亮氨酸的含量均显着高于野生型植株。以上结果表明,抑制GhWRKY70D13能激活ET和JA信号通路,从而提高GhWRKY70D13抑制表达植株对黄萎病菌的抗性。
王晓阳[5]（2020）在《亚洲棉短绒的遗传研究和候选基因鉴定》文中研究指明棉花纤维根据其长度可以分为长绒（Lint）和短绒（Fuzz）。目前对棉花纤维的研究主要集中在长绒的发育方面,而对短绒发育的研究鲜有报道。二倍体亚洲棉是研究纤维发育的理想模式棉种。开展亚洲棉光籽（无短绒,Fuzzless）种质的遗传多样性研究,对理解棉花纤维发育机制具有重要的理论意义和育种价值。本研究以215份亚洲棉自然群体以及其中的一个无短绒突变体（GA0149）及其野生型（GA0146）为材料,利用传统遗传学、全基因组关联分析（genome-wide association studies,GWAS）及分子生物学等方法,鉴定到控制短绒发育性状的候选基因Ga FZ,并详细地研究了Ga FZ的作用机制。具体结果如下:（1）亚洲棉光籽（无短绒）性状的遗传学分析利用55份亚洲棉（Gossypium arboreum）短绒突变体材料作为母本与同一父本材料石系亚1号分别进行杂交,获得55个F1群体,并进行光籽性状显隐性遗传分析,然后选择其中15个F1进行自交,获得相应F2群体并进一步分析光籽性状的分离规律。结果表明,37.5%的光籽材料呈显性遗传,62.5%的光籽材料为隐性遗传;GA0149和横峰铁籽材料光籽性状受显性单基因控制,常紫1号光籽性状受隐性单基因控制,大部分材料的光籽性状均由两对基因控制,并且存在基因互作和显性上位效应,其中8份材料控制光籽性状的基因具有显性抑制作用,4份材料控制光籽性状的基因具有互补效应。数量性状间的相关性分析表明光籽性状与叶茸毛呈显着负相关,部分组合光籽与衣分呈负相关性,在一些杂交组合中光籽性状与叶面积呈正相关,与棉酚数呈负相关。（2）亚洲棉种子短绒和叶茸毛性状的GWAS分析本研究调查了215份亚洲棉自然群体的光籽和叶茸毛性状,利用群体的SNP、插入/缺失标记（Insertions and Deletions,In Dels）和拷贝数变异（Copy Number Variation,CNV）标记进行全基因组关联分析（GWAS）。结果鉴定到19个与叶茸毛显着关联的SNP位点、39个与种子短绒性状显着关联的SNP位点、一个同时与叶茸毛和短绒性状显着关联的大片段的缺失(lar INDELFZ)。其中lar INDELFZ与SNP关联的最高位点(SNPFZ)重合,均位于Chr8号染色体末端约600kb的GWAS区间,说明该区间与光籽性状和叶茸毛性状密切关联。该区间共包含8个基因,与短绒性状相关联的强信号SNPFZ(-log10P=18.95,Chr08:862,509 bp)位于一个编码凯氏带膜蛋白（CASP）基因（Ga08G0117）的内含子中,而lar INDELFZ(-log10P=33.60,Chr08:～885,000 bp)则位于一个未知基因Ga08G0121（命名为:Ga FZ）的上游区域,两者距离～17Kb,群体分型结果表明lar INDELFZ标记更可能显着与叶茸毛和短绒性状相关。（3）lar INDELFZ插入片段的序列特征及其与性状的连锁关系为了明确插入片段的精确位置,在Chr8染色体的～880 kb至～903 kb区间设计了19对连续的重叠引物,以短绒突变体GA0149(包含lar INDELFZ)及其野生型GA0146(不含lar INDELFZ)基因组DNA为模板分别进行扩增,发现仅有SV6号引物扩增片段存在差异。随后分析发现GA0149基因组上存在一段约为6.2 kb片段的插入,并且该序列可能是由附近重复序列扩增引起。为了进一步验证该片段与性状的连锁关系,利用GA0146和GA0149配制F2分离群体,通过PCR鉴定F2子代的插入片段有无,结合相应的光籽和叶茸毛性状,结果显示纯合光籽（无短绒）:杂合光籽（无短绒）:纯合毛籽（有短绒）的比例为1:2:1（卡方检验,P=0.192）,表明GA0149的光籽性状为典型的显性单基因控制。而该插入片段与GA0149光籽性状紧密连锁。同时具有长片段插入的材料叶茸毛数显着少于没有长片段插入材料的叶茸毛数（P<0.0001）,说明lar INDELFZ片段与两个性状均密切连锁。（4）lar INDELFZ调控Ga FZ基因表达分析为了进一步明确控制GA0149短绒发育的候选基因,通过转录组和RT-PCR分析发现,与GA0146相比,Ga08G0121（Ga FZ）在GA0149短绒起始期（+3 DPA至+5 DPA）特异高表达,而候选区间其他7个基因均不存在显着差异。表明Ga FZ可能是调控短绒发育的关键基因。同时发现在GA0146和GA0149之间,除lar INDELFZ以外,Ga FZ基因区间及其侧翼序列上还存在另外4个序列变异。Ga FZ基因上游启动子活性分析和不同长度的lar INDELFZ插入片段荧光素酶活性分析实验证明,lar INDELFZ的插入可能是造成Ga FZ基因在突变体材料GA0149高表达的原因。顺式作用元件分析证明lar INDELFZ可能作为一个远端增强子来调控光籽基因Ga FZ的表达。（5）Ga FZ转基因植株表型调查分析Ga FZ是一个仅含有单个外显子而没有内含子且没有功能注释的基因。亚细胞定位结果显示Ga FZ在细胞核和细胞膜上均有表达,说明该蛋白可能是穿梭蛋白。构建Ga FZ超表达载体并转化拟南芥和棉花,表型调查结果显示转基因拟南芥叶茸毛的发育受到了显着抑制;同时转基因棉花株系的茎毛、叶茸毛和短绒的发育均受到了不同程度的抑制。因此,我们推测Ga FZ负调控叶茸毛和短绒的发育。（6）Ga FZ与MBW-GL2（R2R3-MYB/b HLH/WD40-GL2）系统及下游超长链脂肪酸延伸（very-long-chain fatty acid elongation,VLCFAE）途径相关基因调控关系分析对GA0149和GA0146两个材料4个纤维发育时期（0 DPA、+3 DPA、+5 DPA、+8 DPA）的胚珠和纤维组织进行转录组测序分析发现,MBW-GL2系统的亚洲棉同源基因Ga WER、Ga HOX1、Ga HOX2、Ga HOX3、Ga DEL65和Ga WD40在两个材料中表达差异均不显着。另外,拟南芥同源基因At GL1、At GL3和At TTG1的m RNA转录水平在拟南芥野生型和Ga FZ超量表达株系之间差异也不显着。此外,酵母双杂交实验表明Ga FZ与MBW-GL2系统在蛋白水平上均不存在互作。GUS酶活和荧光素酶实验进一步证明,Ga FZ也不影响Ga GL2的表达。以上结果说明,在亚洲棉中,Ga FZ可能独立于MBW-GL2系统调控叶茸毛和短绒的发育。进一步分析棉花和拟南芥转录组结果发现,参与超长链脂肪酸延伸途径（ko00062）中的关键基因3-酮脂酰-Co A合成酶（3-ketoacyl-Co A synthase,KCS）基因及蜡质、角质和软木质合成途径（ko00500）的基因在短绒突变体GA0149和Ga FZ超量表达株系中表达量显着降低。说明Ga FZ可能直接抑制了下游VLCFAE途径,进而降低角质层、软木质和蜡质的含量,负调控亚洲棉叶茸毛和短绒的发育。
焦博[6]（2020）在《杨树转录因子MYB189和MYB031在次生细胞壁生物合成中的功能研究》文中提出木材作为主要的建筑、家具和生物质能源材料,广泛应用于工业生产与人类生活。木材主要由茎的次生木质部发育而来,而在细胞层面上则主要由植物细胞壁组成。而植物细胞壁则主要由初生壁和次生壁组成,其中次生壁积累的生物质占植物生物质总量的绝大部分,所以理解和研究植物次生细胞壁生物合成机理,不仅对植物次生发育的基础研究具有重要的科学意义,而且为选育符合人类生产和生活所需的林木新品种打下坚实的基础。近十年的研究发现,多种转录因子、microRNA和关键酶基因参与调控了次生壁的生物合成,其中研究比较清楚的是次生壁生物合成是由一个复杂的多级转录调控网络所调控。该调控网络中,众多的NAC和MYB家族转录因子参与其中。其中NAC转录因子作为一级主开关基因通过结合SNBE（Secondary wall NAC binding element）位点,可直接调控下游基因的表达,或通过激活二级主开关MYB转录因子,进而调控下游关键酶基因和细胞程序性死亡相关基因的表达。而MYB转录因子则可以通过SMRE（Secondary wall MYB-responsive element）位点,直接调控下游转录因子或关键酶基因的表达。杨树作为全球种植最为广泛的速生树种之一,并随着毛果杨（Populus trichocarpa Torr.&Gray）、胡杨（Populus euphratica）和新疆杨（Populus alba var.pyramidalis Bge）等全基因组测序完成,以及多种杨树遗传转化体系的建立,其已成为木本植物研究中的模式植物。现有研究表明,192个杨树R2R3-MYB转录因子中,部分已被证实能够参与调控次生壁的生物合成。但由于杨树次生壁的生物合成过程精细而复杂,必定还有其他转录调控因子参与其中。本论文通过对杨树R2R3-MYB家族中转录因子进行系统进化树分析和组织表达谱学分析,并结合前期研究报道,筛选出一组可能参与调控次生壁生物合成的转录因子MYB158/189和MYB026/031。根据氨基酸序列比对和序列一致性分析,从中挑选出具有代表性的两个转录因子MYB189和MYB031进行深入研究,结合遗传学、细胞学以及生物化学等多种实验方法,在拟南芥和杨树中对其功能进行深入研究,研究结果如下:（1）MYB189和MYB031可能通过不同方式调控次生壁的生物合成MYB189和MYB031在木质部表达较高,说明这两个转录因子可能参与次生壁的生物合成调控。亚细胞定位分析结果显示MYB189和MYB031均定位于细胞核。转录激活结果显示,MYB031为转录激活子而MYB189无转录激活活性,暗示这两个转录因子发挥功能的方式可能有所不同。（2）MYB189为转录抑制子,主要在茎和根中表达通过系统进化树分析显示,MYB189属于C49亚家族,与C4抑制子家族亲缘关系相对较远。通过对MYB189与C4抑制子亚家族的基因进行氨基酸序列比对发现,它们仅在N端的R2R3区域比较保守,而在C端差异较大。并且MYB189不具有EAR或TLLLFR等典型的抑制结构域。通过构建MYB189融合激活结构域VP16的表达载体并转化酵母菌株实验证明,MYB189为转录抑制子。为了确定MYB189的抑制结构域,分别构建MYB189不同长度的氨基酸序列片段融合激活结构域VP16的载体,通过酵母转录激活实验和烟草瞬时侵染实验,确定MYB189蛋白的抑制结构域位于C端,序列为:GDDYGNHGMIKKE。为了研究MYB189基因的组织表达特异性,检测其在不同组织中的表达情况,并结合启动子组织表达特异性分析,发现MYB189在杨树茎和根的维管组织中表达水平较高。（3）在拟南芥中证实MYB189负调控次生壁的生物合成为了初步研究MYB189基因的功能,首先在拟南芥中过表达MYB189,经过筛选得到转基因纯合体植株。表型观察发现MYB189过表达植株出现倒伏现象。对植株花序轴进行切片分析和组织化学染色,发现过表达植株花序轴中出现维管组织发育迟缓和木质部区域变窄的现象。并且定量结果显示,部分次生壁生物合成关键酶基因在MYB189过表达植株中被下调表达。说明在拟南芥中过表达MYB189负调控次生壁的生物合成。（4）MYB189负调控杨树茎中次生壁的生物合成为了研究MYB189转录因子在杨树次生壁生物合成中所发挥的功能,将MYB189过表达载体转化毛白杨（Populus tomentosa）,发现转基因植株生长受到抑制,并出现倒伏现象,同时植株的茎变细,生物量降低。茎组织切片显示,过表达MYB189导致植株的木质部区域变窄,同时纤维细胞细胞壁厚度显着变薄。细胞壁组分含量测定结果显示,转基因植株中木质素、纤维素和半纤维素的含量均显着降低,说明在杨树中过表达MYB189能够抑制次生壁的沉积。为了明确MYB189对次生壁合成调控的分子机制,对野生型和MYB189过表达植株进行高通量测序分析及定量检测。结果显示,大部分参与次生壁生物合成的关键酶基因及部分相关NAC和MYB转录因子在MYB189过表达植株中被下调表达。此外,还构建了MYB189-RNAi干扰表达载体,转化毛白杨并进行分析。发现转基因植株与野生型相比未呈现显着差异,暗示在杨树基因组中可能存在与MYB189功能冗余的基因。（5）MYB189可通过SMRE元件直接调控NAC以及下游关键酶基因。为了深入阐明MYB189调控次生壁生物合成的分子机制,对次生壁生物合成中关键酶基因启动子序列进行分析,发现C4H2、COMT2、GT43B和CesA2B这四个基因的启动子上均含有SMRE结合位点。通过ChIP定量PCR和烟草瞬时侵染实验发现,MYB189可通过结合SMRE位点,直接抑制次生壁生物合成关键酶C4H2、COMT2、GT43B和CesA2B基因的表达。在对MYB189过表达植株高通量测序分析和定量检测中还发现,次生壁调控网络上游多个WNDs开关基因被下调表达。同样对这些基因启动子序列进行分析,发现WND2A和WND2B两个基因的启动子上也均含有SMRE结合位点。烟草瞬时侵染实验及ChIP-qPCR同样证实MYB189可直接结合WND2A和WND2B基因启动子的SMRE位点来抑制其表达。上述结果表明,MYB189可通过直接抑制WND2A/2B、C4H2、COMT2、GT43B和CesA2B的表达,进而抑制毛白杨次生壁的形成和次生木质部的发育。（6）MYB031主要在茎的木质部和根中表达前期研究发现MYB031在木质部中表达最高,暗示MYB031可能参与调控木质部的发育过程。且MYB031为转录激活子,说明MYB031与MYB189可能通过不同的调控方式参与调控次生壁的生物合成。因此对MYB031的功能进行深入研究。组织表达谱分析发现,MYB031主要在木质部中表达。克隆MYB031基因的启动子,在杨树中进行组织表达特异性分析,GUS组织染色发现其主要在茎的木质部和叶片中表达。（7）过表达MYB031抑制毛白杨中次生壁的生物合成为了明确MYB031在杨树中所发挥的功能。首先在毛白杨中过表达MYB031,发现转基因植株的生长受到明显的抑制,同时叶片出现不平展以及叶边缘向上卷曲的现象。组织切片及化学染色发现,转基因杨树叶片中叶脉发育异常,叶脉中维管发育受到抑制,叶脉与叶片之间的夹角发生变化,叶片出现不平整的现象。同时过表达MYB031导致毛白杨茎中木质部区域细胞层数减少,纤维和导管细胞壁均变薄。细胞壁组分测定结果显示,MYB031过表达植株中木质素、纤维素和半纤维素的含量均显着下降。同时对转基因植株进行高通量测序和qRT-PCR分析,结果显示,在MYB031过表达植株中部分木质素、纤维素和木聚糖生物合成关键酶基因的表达量均出现不同程度的下调。同时发现,次生壁调控网络上游部分一级开关调控基因WNDs和二级开关调控基因MYBs被显着下调表达。（8）降低MYB031的表达促进毛白杨次生壁的生物合成为了进一步验证MYB031的功能,构建了其RNAi干扰表达载体,并转化毛白杨,发现在MYB031-RNAi转基因植株茎组织的髓部区域出现木质素的异位沉积,并且转基因植株中木质素、纤维素和半纤维素的含量均有所上升。qRT-PCR结果显示,部分次生壁合成关键酶基因、一级主开关及二级主开关调控基因均上调表达。（9）MYB031通过与JAZ1相互作用负调控次生壁的生物合成为了研究MYB031的分子调控机制,通过酵母双杂交文库进行筛选,发现MYB031能够与茉莉酸（Jasmonates,JAs）信号转导途径中的JAZ1（JASMONATEZIM-DOMAIN PROTEIN 1）蛋白相互作用,并通过酵母双杂交和BiFC实验进一步证实了两个蛋白在体内和体外均能够相互作用。烟草瞬时侵染实验结果表明,MYB031通过与JAZ1相互作用共同抑制次生壁生物合成主开关基因WNDs启动子的表达。同时,对野生型和MYB031过表达植株进行MeJA处理,茎组织切片及染色结果显示,MYB031过表达植株在MeJA处理后,木质部纤维和导管细胞的细胞壁沉积被抑制的现象明显被消除。综上结果表明,转录激活子MYB031对次生壁沉积的抑制作用依赖于与JAZ1的相互作用。MYB189和MYB031虽然同在一个亚族,却通过不同的方式负调控次生壁的生物合成。MYB189为抑制子通过直接调控WNDs和次生壁生物合成关键酶基因的表达来抑制次生壁的沉积,而MYB031为激活子通过与JAZ1相互作用来抑制WNDs基因的表达,从而抑制次生壁的沉积。本论文的研究结果为MYB转录因子调控次生壁的生物合成提供了新的作用机制,并进一步丰富了杨树次生壁生物合成调控网络。
谢倩雯[7]（2020）在《[A1A1G2G2]异源四倍体棉花种质的创制及其色素腺体与棉酚性状的研究》文中进行了进一步梳理棉花（Gossypium spp.）不仅是天然的纤维来源,也是重要的粮食作物。棉籽中含有高质量的油和蛋白质,但因同时含有对人和单胃动物有毒害作用的棉酚毒素,其综合利用受到很大程度的限制。比克氏棉（G.bickii,G1G1）、澳洲棉（G.australe,G2G2）、纳尔逊氏棉（G.nelsonii,G3G3）等原产于澳洲的野生二倍体棉种具有一种特殊的子叶色素腺体延缓形成性状,即在休眠种子中无色素腺体,随着种子萌发逐渐形成色素腺体并合成棉酚。这一性状的存在使得棉籽中的油脂和蛋白质能够被充分利用,同时也保留了植株的天然抗虫性状,为实现棉籽综合开发利用、提高植棉效益提供了全新思路。但野生二倍体棉种与四倍体栽培棉种的染色体组亲缘关系较远,杂种育性低,选育难度较大。有学者指出,可将野生二倍体棉种与二倍体栽培种杂交多倍化后获得的异源四倍体作为中间种质材料,实现子叶色素腺体延缓形成这一宝贵性状的转育与利用。本研究将A染色体组的草棉（G.herbaceum,A1A1）与G染色体组的澳洲棉杂交,通过秋水仙素诱导处理进行染色体加倍,成功创制了[A1A1G2G2]异源四倍体种质。对该异源四倍体进行形态学观察、细胞学鉴定及花粉活力测定以明确杂种的真实性及其作为育种中间材料的可行性。同时研究其色素腺体形成与棉酚合成的特点及相关基因的表达情况,并与亚洲棉（G.arboreum,A2A2）与比克氏棉杂交成的[A2A2G1G1]异源四倍体作对比分析,以探究子叶色素腺体延缓形成这一特殊性状的遗传机制和分子机理。主要研究结果如下:（1）通过远缘杂交及染色体加倍技术成功创制了[A1A1G2G2]异源四倍体种质。2012年,以红星草棉为母本与澳洲棉杂交,收获4粒种子,其中3粒正常发芽,最终成活2株,成活的两株F1植株高度不育。随后用不同浓度的秋水仙碱溶液处理,最终于2016年加倍成功,获得[A1A1G2G2]异源四倍体种质。（2）对[A1A1G2G2]异源四倍体进行形态学观察。观察发现,异源四倍体材料在杂交和多倍化后性状发生明显变化,半数性状表现为双亲的中间形态。减数分裂观察结果表明,二倍体杂种的染色体多以单价体的形式存在,说明两个亲本染色体亲缘关系远、同源性差,是杂种F1不育的主要原因。染色体加倍后花粉母细胞减数分裂正常,染色体大量联会成二价体,形成正常四分孢子。花粉形态观察及染色鉴定结果亦表明,异源四倍体的花粉活力较高,育性得到恢复。（3）对[A1A1G2G2]异源四倍体进行色素腺体密度与大小统计。结果表明,[A1A1G2G2]异源四倍体的休眠种子及成熟植株各主要器官表面遍布色素腺体,是典型的有色素腺体棉,而[A2A2G1G1]异源四倍体的成熟种子表面观察不到色素腺体,当种子吸胀萌发24 h时才逐渐形成肉眼可见的色素腺体。组织切片结果显示,[A1A1G2G2]异源四倍体的休眠种子中存在成熟的色素腺体腔结构,而[A2A2G1G1]异源四倍体的休眠种子中则只有色素腺体原结构,当种子萌发至20 h时才形成色素腺体腔。以上结果表明,新创制的[A1A1G2G2]异源四倍体材料没有保留子叶色素腺体延缓形成性状,说明这一特殊色素腺体发育模式的遗传机制因供体不同而不同。（4）对[A1A1G2G2]异源四倍体种子萌发过程中及成熟植株各主要器官中的棉酚含量进行测定。结果表明,[A1A1G2G2]异源四倍体是典型的有酚类型,在其休眠种子、萌发不同时间的种子及各主要器官中均可检测到棉酚。而[A2A2G1G1]异源四倍体则为典型的种子低酚、植株有酚品种。以上研究结果进一步表明,[A1A1G2G2]异源四倍体未保留子叶色素腺体延缓形成性状,其休眠种子及成熟植株均为有色素腺体类型且含有棉酚。同时[A2A2G1G1]异源四倍体因保留了特殊的色素腺体发育模式,子叶中棉酚的动态积累与低酚棉品种类似,在休眠种子中因无色素腺体而导致棉酚无法积累。（5）对[A1A1G2G2]异源四倍体种子萌发过程中色素腺体形成与棉酚合成相关基因的表达谱进行分析。结果表明,在[A1A1G2G2]异源四倍体中,色素腺体形成基因GoPGF的表达模式与草棉一致,萌发0 h和4 h时相对表达量较高。而在[A2A2G1G1]异源四倍体的休眠种子中,该色素腺体形成基因的表达水平很低,接近于父本比克氏棉。随着种子萌发,表达水平逐渐上升。棉酚合成相关基因的定量结果表明,[A1A1G2G2]异源四倍体的种子萌发至24 h时棉酚合成相关基因大量表达,而[A2A2G1G1]异源四倍体的休眠种子及萌发4 h的种子中各基因的表达量非常高,两者表达情况差异较大。
孙佩文,唐小琳,吕菲菲,徐艳红,魏建和[8]（2019）在《白木香转录因子AsWRKY62的分子克隆、原核表达及特性分析》文中研究表明目的对白木香AquilariasinensisAsWRKY62转录因子进行分子克隆、原核表达,并对其进行生物信息学分析和表达特性分析,为深入研究AsWRKY62在白木香生长发育、沉香形成等方面的功能奠定基础。方法以白木香愈伤组织总RNA反转录的cDNA为模板,采用RT-PCR及PCR技术克隆基因编码序列（CDS）全长;构建pET-21a-AsWRKY62原核表达载体,转化大肠杆菌BL21 （DE3）感受态进行原核诱导表达;并通过生物信息学软件预测蛋白的理化性质、结构域和亚细胞定位等特性;用软件DNAMAN和MEGA5分别进行氨基酸多序列比对和进化关系分析,通过组织特异性表达分析不同组织中的基因表达模式。结果 AsWRKY62（GenBank注册号MH925301）基因CDS全长为1 581bp,编码一条由526个氨基酸组成的多肽,结构域分析表明其属于WRKY group I类蛋白;密码子优化后的pET-21a-AsWRKY62在大肠杆菌BL21（DE3）中成功诱导的较适条件为0.5mmol/LIPTG37℃连续培养4h;As WRKY62基因具有组织特异性,其在根、茎中表达量最高,其次是沉香层和花中。结论本研究首次在白木香中克隆AsWRKY62,并进行原核表达和生物特性分析,表明其可能与沉香的形成有关,也为进一步研究其生物学功能提供了理论依据。
赵晶[9]（2019）在《陆地棉GhLAC家族鉴定及候选基因抗黄萎病功能研究》文中提出棉花是世界上重要的经济作物,黄萎病严重危害棉花产量和纤维品质,寻找抗黄萎病基因,明确基因功能,深入解析棉花抗黄萎病的分子机制是棉花抗病育种中亟需解决的重要科学问题。高质量版本的基因组是提升基因家族分析准确性的必要条件。本研究以目前最新的陆地棉TM-1高质量版本基因组为参考,通过生物信息学分析鉴定了陆地棉基因组中的Laccase（LAC）基因家族,并对其进行了理化性质、基因结构、染色体定位以及在黄萎病胁迫下的表达模式分析。结合抗病转录组数据和全长cDNA文库筛选以及功能尚未报道的前提,挑选出4个与拟南芥直系同源的新基因,分别命名为GhLAC4,GhLAC7,GhLAC11和GhLAC12。为明确候选基因抗黄萎病功能及分子机制,本研究进一步从基因表达、VIGS基因功能方面研究了四个候选基因的功能。主要研究结果如下:1.陆地棉TM-1基因组鉴定到83个LAC家族成员,分布在24条染色体上,所有LAC蛋白均定位在胞外,且具有相同/相似的保守基序。系统发育树分析显示LAC基因家族成员可分为7个亚组。生物信息学分析GhLAC4,GhLAC7,GhLAC11和GhLAC12分别编码558、564、563、510个氨基酸残基蛋白,GhLAC4,GhLAC7和GhLAC11分别含有一个信号肽,GhLAC12没有信号肽,GhLAC11具有一个跨膜域,其他三个基因无跨膜域。亚细胞定位结果显示,四个漆酶基因编码蛋白都定位在细胞外。2.基于黄萎病胁迫下抗病陆地棉农大601的转录组数据,将LAC基因家族各成员的表达分为3种模式,第1类基因呈现出病原菌诱导后表达上调,包括GhLAC79、GhLAC80、GhLAC43等24个成员;第2类基因受病原菌胁迫后呈现不同程度下调表达,包括GhLAC07、GhLAC40、GhLAC45、GhLAC72等56个成员,接菌后这些基因的表达明显受到抑制,暗示这些基因在棉花抗黄萎病反应中起负调控作用;第3类基因不响应黄萎病菌处理,推测其不参与棉花抗黄萎病过程,包括GhLAC11、GhLAC27和GhLAC49。3.进一步利用实时荧光定量PCR鉴定了4个漆酶基因受黄萎病菌诱导后的表达,发现GhLAC4,GhLAC11和GhLAC12受黄萎病菌诱导表达上调,与转录组表达趋势一致,GhLAC7受黄萎病菌抑制表达。组织特异表达结果显示4个基因在根、茎、叶中均表达;GhLAC4在茎中表达量最高,在根中表达量次之;GhLAC7,GhLAC11和GhLAC12在根中表达量最高,茎中次之,叶中表达量均最低。4.启动子元件分析表明GhLAC4基因含有响应茉莉酸甲酯（JA）和水杨酸（SA）的顺式作用元件,GhLAC11含有响应SA的顺式作用元件;棉苗叶面喷施SA或JA,基因表达结果表明GhLAC4响应SA和JA信号;GhLAC11仅响应SA信号诱导。5.从抗病农大601中克隆GhLAC4,GhLAC7,GhLAC11和GhLAC12目的片段,长度为340 bp左右,构建VIGS载体。接黄萎病菌25d后,四个基因的沉默棉株病指低于对照,抗病性增强,沉默棉株的H2O2,SOD和NO含量高于对照;沉默棉株的POD活力低于对照。6.接菌25d的沉默棉株和对照棉株的木质素原位染色与测定结果显示,沉默棉株木质素染色均变浅,说明漆酶基因沉默后木质素积累降低;溴乙酰法进一步测定木质素含量表明,沉默棉株GhLAC4,GhLAC7,GhLAC11和GhLAC12木质素百分含量分别为15.34%、7.58%、14.78%、23.22%,对照棉株木质素百分含量为33.31%。7.利用qRT-PCR分析沉默植株苯丙烷途径木质素合成途径及其旁支黄酮类化合物和棉酚合成路径基因的转录变化,发现沉默植株木质素合成途径基因PAL,4CL,COMT,HCT,CCoAOMT和CAD的表达水平均高于对照,表明较低的木质素含量对木质素途径合成酶基因的转录水平呈负反馈;黄酮类化合物和棉酚合成相关基因CHS,CHI,DFR,F3H,F3’H,LAR,ANR和TBS表达水平高于对照。综上,本研究鉴定了陆地棉83个GhLAC成员,明确了黄萎病菌诱导下各成员的表达规律;明确了GhLAC4,GhLAC7,GhLAC11和GhLAC12四个基因的功能;初步探明了四个成员的抗黄萎病机制。
赵天伦[10]（2019）在《陆地棉色素腺体形态建成与棉酚合成机理及全基因组解析》文中提出棉花是全球最重要的经济作物之一,它不仅是纺织工业自然纤维的最大来源,其棉籽也是优质食用油和蛋白质的巨大来源。色素腺体是棉属及其近缘植物所特有的生物学特征之一,其中含有多种化合物,最主要的物质是棉酚。棉酚是主要储存在棉花色素腺体中的重要次生代谢物,在棉花生长发育过程中发挥着重要的作用,但是它对人和非反刍动物的毒性却大大地影响了棉籽的综合利用。因此,近年来关于棉花色素腺体和棉酚的研究一直是科学家研究的重点,包括色素腺体的形态差异、形态建成、分布规律、遗传机制、棉酚合成部位、合成途径、检测分析和调控机制,旨在更有效地进行精准分子育种,培育出植株有色素腺体种子无色素腺体的棉花品种,在保持植株有棉酚的病虫害防御机制的前提下,实现低酚棉籽的综合利用。本研究选取陆地棉（Gossypium hirsutum L.）有色素腺体和无色素腺体的近等基因系等材料,研究色素腺体的形态建成和棉酚的生物合成,分析色素腺体和棉酚的关系,并通过近等基因系之间的全基因组比较,解析色素腺体形成与棉酚合成的分子机理。主要研究内容和结果如下:（1）陆地棉色素腺体的形态建成以中棉所17、珂字棉312、单节显性系1（Gl2Gl2g13gl3）、单节显性2（gl2gl2Gl3Gl3）和TM-1为材料,调查了各个组织的色素腺体形态,包括大小和密度。结果表明,器官之间色素腺体大小和密度差异显着,其中铃壳的色素腺体最大,其次为萼片,上部叶、花瓣和棉仁中的色素腺体较小;色素腺体密度以棉仁最密,其次为叶片和花瓣,铃壳的色素腺体密度最小。从不同色素腺体基因之间来看,Gl2对色素腺体的大小起主要作用,而Gl2和Gl3共同决定了色素腺体的密度。种胚发育过程的连续石蜡切片观察结果发现,花后18 d左右幼胚组织出现一些细胞质密度高,细胞核大,胞间间隙小,核染色较深的特殊色素腺体细胞群,2 d后,该群细胞以溶生型的方式从里到外开始裂解,形成成熟腔体,完成色素腺体的形态建成。（2）陆地棉棉酚的生物合成通过监测有色素腺体和无色素腺体棉花种子萌发期和苗期的棉酚动态变化、有色素腺体棉与无色素腺体棉之间的嫁接、有色素腺体棉与向日葵之间的嫁接、根和无根苗离体培养试验以及苗期各器官的色素腺体和棉酚合成相关基因表达谱分析,发现棉花的主要合成器官是根部,其他部位也有一定棉酚合成能力,但是能力相对较弱。有色素腺体和无色素腺体棉花的根部均有较强的棉酚合成能力,通过对棉酚旋光体分析,发现棉花根部合成消旋棉酚,而根外部分合成具有光学活性的棉酚。（3）陆地棉色素腺体和棉酚的关系棉花中色素腺体和棉酚的关系既相互独立,又紧密联系。色素腺体与棉酚含量的相关性分析发现,所有器官中的色素腺体密度和棉酚含量均呈极显着的正相关;而色素腺体大小和棉酚含量只在部分器官中存在显着相关关系。无色素腺体棉和向日葵作为砧木对有色素腺体棉接穗的色素腺体表达没有影响。表达谱分析发现,色素腺体和棉酚合成基因表达并不一致,二者的通路具有一定独立性。种胚中色素腺体形成前后的棉酚含量变化、有色素腺体和无色素腺体之间各个器官棉酚含量的差异以及根和无根苗离体培养进一步发现色素腺体和棉酚之间又是紧密联系的,色素腺体是棉酚的储存组织,棉酚是色素腺体的储存物。（4）两对不同色素腺体近等基因系的比较基因组学分析基于陆地棉TM-1全基因组信息,对中棉所12、中棉所12无、珂字棉312和珂字棉312无四个材料进行了深度（34×）重测序。经比对,分别挖掘了 2034021、1974262、2371614和 2045733 个 SNPs,177324、167971、181706 和 180714 个 Indels,3963、3771、4208,4026个SVs,以及36388、34765、46765和35976个CNVs。比对无色素腺体近等基因系之间的差异发现,珂棉312和珂棉312无之间存有18083个基因存在SNPs的差异,14913个基因存在Indels的差异;中棉所12和中棉所12无之间存在7172个基因存在SNPs的差异,8087个基因存在SNPs和Indels的差异。GO富集分析发现,显性和隐性无色素腺体近等基因系的富集项不同;KEGG通路分析发现,两对近等基因系存在SNPs和Indels的基因有共同的显着富集的通路,包括次生代谢物生物合成途径,类黄酮生物合成途径等。显性无色素腺体近等基因系之间存在Indels的基因和隐性无色素腺体近等基因系之间存在SNPs和Indels的基因均富集到唯一的一条三者共有的通路,即倍半萜和三萜生物合成通路。该通路与棉酚生物合成紧密相关,包括己报道的TPS1和CDN基因,以及未报道过的候选基因。对这些未报道的基因进行了表达谱的验证,发现其表达模式与棉酚合成通路的关键基因表达模式相似。本研究通过组织培养、嫁接和石蜡切片等方法揭示了陆地棉不同器官色素腺体和棉酚的差异性和相关性、色素腺体形态建成和棉酚体内合成的机制,并通过生物信息学和比较基因组学方法,挖掘了与色素腺体形态建成和棉酚合成相关的重要位点,为通过基因工程手段培育植株高酚而种子低酚的新型低酚棉种质提供相应的理论依据。
二、棉花转录因子GaWRKY1对棉酚合成途径关键酶基因CAD1-A转录调控的研究（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、棉花转录因子GaWRKY1对棉酚合成途径关键酶基因CAD1-A转录调控的研究（论文提纲范文）
（1）转录因子MYB4、WRKY41和TINY2调控棉花木质素代谢与免疫反应的功能解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物抗病机制 |
| 1.1.1 植物先天免疫系统 |
| 1.1.2 木质素代谢与植物免疫反应 |
| 1.1.3 植物激素介导的防御反应 |
| 1.2 植物激素介导的防御反应与生长发育的平衡 |
| 1.2.1 水杨酸介导的生长-防御权衡 |
| 1.2.2 茉莉酸介导的生长-防御权衡 |
| 1.3 棉花黄萎病及抗病机制 |
| 1.3.1 黄萎病菌致病机制 |
| 1.3.2 棉花的组织结构抗性与抗黄萎病反应 |
| 1.3.3 棉花的生理生化抗性与抗黄萎病反应 |
| 1.3.4 棉花中植物激素介导的对黄萎病菌的抗性 |
| 1.4 转录因子概述 |
| 1.4.1 转录因子的结构特征与分类 |
| 1.4.2 转录因子对木质素代谢的调控 |
| 1.5 研究目的与意义 |
| 第二章 木质素负调控因子GhMYB4 增强棉花抗病性 |
| 2.1 实验材料和方法 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 载体及菌株 |
| 2.1.3 启动子与转录因子的分离和克隆 |
| 2.1.4 酵母单杂交(Y1H)实验 |
| 2.1.5 棉花原生质体的分离与转化和双荧光素酶报告基因(DLR)实验 |
| 2.1.6 烟草双荧光素酶报告基因实验 |
| 2.1.7 根癌农杆菌介导的遗传转化 |
| 2.1.8 棉花和拟南芥DNA和 RNA提取 |
| 2.1.9 RNA反转录及RT-qPCR |
| 2.1.10 转基因材料Southern杂交检测 |
| 2.1.11 烟草表皮细胞亚细胞定位 |
| 2.1.12 黄萎病菌的活化及培养 |
| 2.1.13 棉花和拟南芥的接种鉴定 |
| 2.1.14 Me-JA、SA、聚半乳糖醛酸(PGA)及黄萎病菌处理棉花 |
| 2.1.15 木质素组织化学染色及含量测定 |
| 2.1.16 棉花内源植物激素和黄酮含量质谱测定 |
| 2.1.17 细胞壁水可溶性多糖提取与测定 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 利用GhLac1 启动子筛选拟南芥转录因子文库 |
| 2.2.2 同源法分离候选棉花转录因子 |
| 2.2.3 7 个候选转录因子与GhLac1 启动子互作 |
| 2.2.4 7 个候选转录因子对GhLac1 的激活作用 |
| 2.2.5 GhMYB4 进化树分析与序列比对 |
| 2.2.6 GhMYB4 定位于细胞核 |
| 2.2.7 GhMYB4 基因表达模式分析 |
| 2.2.8 GhMYB4 转基因材料的分子鉴定 |
| 2.2.9 GhMYB4 正调控棉花和拟南芥对黄萎病菌的抗性 |
| 2.2.10 GhMYB4 在棉花和拟南芥中负调控木质素合成 |
| 2.2.11 GhMYB4 直接绑定GhC4H-1/2、Gh4CL-4、GhCAD-3、GhLac1 的启动子并抑制其表达 |
| 2.2.12 超表达GhMYB4 促进水可溶性果胶片段的积累 |
| 2.2.13 外施PGA增强棉花对黄萎病菌的抗性 |
| 2.2.14 超表达GhMYB4 激活棉花中JA合成及信号转导 |
| 2.2.15 超表达GhMYB4 不影响棉花中黄酮的积累 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 木质素代谢与植物免疫反应之间的复杂关系 |
| 2.3.2 GhMYB4 超表达造成的CWI变化可能触发了DTI反应 |
| 第三章 GhWRKY41 形成正反馈调节环调控棉花苯丙烷代谢 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 实验载体与菌株 |
| 3.1.3 根癌农杆菌介导的遗传转化 |
| 3.1.4 棉花和拟南芥RNA提取 |
| 3.1.5 RNA反转录及RT-qPCR |
| 3.1.6 转基因材料Southern杂交检测 |
| 3.1.7 烟草表皮细胞亚细胞定位 |
| 3.1.8 转录激活活性测定 |
| 3.1.9 VIGS(Virus-induced gene silencing)实验 |
| 3.1.10 棉花和拟南芥黄萎病接种处理与鉴定 |
| 3.1.11 ChIP和 Western实验 |
| 3.1.12 双荧光素酶报告基因实验 |
| 3.1.13 荧光素酶互补成像(LCI)实验 |
| 3.1.14 双分子荧光互补(BiFC)实验 |
| 3.1.15 酵母单杂交实验 |
| 3.1.16 酵母双杂交实验 |
| 3.1.17 木质素的组织化学染色及含量测定 |
| 3.1.18 黄酮类物质的组织化学染色及含量质谱测定 |
| 3.1.19 黄酮处理黄萎病菌 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 GhWRKY41 的系统进化树及序列比对分析 |
| 3.2.2 GhWRKY41 的诱导表达模式分析 |
| 3.2.3 GhWRKY41 转录激活活性测定 |
| 3.2.4 GhWRKY41 蛋白亚细胞定位 |
| 3.2.5 利用VIGS沉默GhWRKY41 后可削弱棉花抗性 |
| 3.2.6 GhWRKY41 正调控棉花和拟南芥对黄萎病菌的抗性 |
| 3.2.7 GhWRKY41 互作蛋白的筛选及验证 |
| 3.2.8 全基因组范围鉴定GhWRKY41 的靶标基因 |
| 3.2.9 GhWRKY41 调控自身表达 |
| 3.2.10 GhWRKY41 促进棉花中木质素和黄酮积累 |
| 3.2.11 黄酮具有明显的抑菌活性 |
| 3.2.12 GhWRKY41 直接激活GhC4H和 Gh4CL的表达 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 GhWRKY41 与其同源基因在植物中的功能多样性 |
| 3.3.2 GhWRKY41 与自身形成一个正反馈调节环 |
| 3.3.3 GhWRKY41 是一个新的苯丙烷代谢调控因子 |
| 第四章 GhTINY2 介导棉花生长发育与免疫反应平衡 |
| 4.1 实验材料与方法 |
| 4.1.0 植物材料 |
| 4.1.1 实验载体与菌株 |
| 4.1.2 根癌农杆菌介导的遗传转化 |
| 4.1.3 棉花和拟南芥RNA提取 |
| 4.1.4 RNA反转录及RT-qPCR |
| 4.1.5 拟南芥材料RNA-seq分析 |
| 4.1.6 烟草表皮细胞亚细胞定位 |
| 4.1.7 VIGS实验 |
| 4.1.8 棉花和拟南芥黄萎病接种处理与鉴定 |
| 4.1.9 油菜素内酯(BR)、芸苔素唑(BRZ)和赤霉素(GA)处理 |
| 4.1.10 棉花和拟南芥中 SA 含量质谱测定 |
| 4.1.11 半薄切片 |
| 4.1.12 烟草双荧光素酶报告基因实验 |
| 4.1.13 荧光素酶互补成像实验 |
| 4.1.14 酵母单杂交实验 |
| 4.1.15 酵母双杂交实验 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 GhTINY2 的系统进化树及序列比对分析 |
| 4.2.2 GhTINY2 的诱导表达模式分析 |
| 4.2.3 GhTINY2 转录激活活性测定 |
| 4.2.4 GhTINY2 蛋白亚细胞定位 |
| 4.2.5 GhTINY2 正调控棉花和拟南芥对黄萎病菌的抗性 |
| 4.2.6 GhTINY2 抑制植株生长 |
| 4.2.7 GhTINY2 促进水杨酸合成 |
| 4.2.8 GhTINY2 直接激活At WRKY51 的表达 |
| 4.2.9 GhTINY2 负调控油菜素内酯信号 |
| 4.2.10 GhTINY2与At BZR1 互作 |
| 4.2.11 GhTINY2 抑制At BZR1对AtIAA19 的激活作用 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 GhTINY2 是一个新鉴定的免疫调控基因 |
| 4.3.2 GhTINY2 通过负调控BR信号抑制植株生长 |
| 4.3.3 GhTINY2 可能是一个通过不同激素的交互作用来权衡植物发育与防御反应的关键因子 |
| 4.3.4 GhTINY2 可能在植株受黄萎病菌侵染时介导其从生长发育转向免疫反应 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 初步构建以GhLac1 为出发点的木质素代谢调控网络 |
| 5.1.1 GhLac1 上游调控因子的互作验证 |
| 5.1.2 GhWRKY30和GhWRKY41 协同调控GhLac1 |
| 5.1.3 GhWRKY30和GhWRKY41 协同调控对黄萎病菌的抗性 |
| 5.2 主要结论 |
| 5.3 特色与创新 |
| 5.4 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1:部分载体构建方法 |
| 1.1 超表达载体构建 |
| 1.2 RNAi载体构建 |
| 1.3 酵母双杂交载体构建 |
| 附录2:原生质体瞬时转化后的Ch IP实验 |
| 附录3:PDA及 Czapek’s培养基配方 |
| 攻读学位论文期间发表和待发表的论文 |
| 致谢 |
（2）棉花腺体形成相关基因GhERF105的功能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 棉花色素腺体和棉酚 |
| 1.1.1 棉花色素腺体性状 |
| 1.1.2 棉酚的结构和特性 |
| 1.1.3 色素腺体与棉酚的关系 |
| 1.1.4 色素腺体研究的重要性 |
| 1.2 色素腺体性状控制基因的遗传研究 |
| 1.2.1 棉花色素腺体相关控制基因遗传研究 |
| 1.2.2 棉花色素腺体相关复等位基因的遗传研究 |
| 1.3 显性无腺体基因GL_2~e的研究 |
| 1.3.1 GL_2~e基因的发现与遗传分析 |
| 1.3.2 GL_2~e基因的研究进展 |
| 1.4 棉花色素腺体发育相关基因的克隆 |
| 1.5 棉酚生物合成途径及相关基因的研究 |
| 1.5.1 棉酚的生物合成途径 |
| 1.5.2 棉酚生物合成途径中有关基因的研究 |
| 1.6 低酚棉育种进展 |
| 1.7 植物ERF转录因子研究进展 |
| 1.7.1 ERF转录因子 |
| 1.7.2 ERF类转录因子转录激活活性的调控 |
| 1.7.3 ERF转录因子在非生物胁迫中的作用 |
| 1.7.4 ERF转录因子在生物胁迫中的作用 |
| 1.8 VIGS技术在验证基因功能中的应用 |
| 1.8.1 VIGS技术简介 |
| 1.8.2 VIGS技术在棉花基因功能研究中的应用 |
| 1.9 DUALhunter酵母双杂交系统简介及应用 |
| 1.10 双分子荧光互补技术(BiFC)及其应用 |
| 1.11 研究目的与意义 |
| 第二章 腺体形成相关的候选基因GhERF105克隆与功能分析 |
| 2.1 实验仪器、材料与方法 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验材料 |
| 2.1.3 菌株和表达载体 |
| 2.1.4 实验试剂 |
| 2.1.5 棉苗的培育 |
| 2.1.6 棉花总RNA提取 |
| 2.1.7 cDNA合成及质量验证 |
| 2.1.8 质粒大量提取 |
| 2.1.9 PCR产物扩增 |
| 2.1.10 PCR产物纯化 |
| 2.1.11 热击法转化大肠杆菌感受态 |
| 2.1.12 菌液PCR |
| 2.1.13 测序与序列比对 |
| 2.1.14 重组质粒小量提取 |
| 2.1.15 冻融法转化农杆菌感受态 |
| 2.1.16 棉酚含量测定 |
| 2.1.17 荧光定量PCR结果统计分析 |
| 2.1.18 候选基因生物信息学分析 |
| 2.1.19 qRT-PCR验证候选基因在有腺体和无腺体材料中的差异性表达 |
| 2.1.20 病毒诱导的基因沉默(VIGS)筛选棉花腺体相关基因 |
| 2.1.21 陆地棉GhERF105基因组织特异性分析 |
| 2.1.22 陆地棉GhERF105基因在有腺体和无腺体序列分析 |
| 2.1.23 候选基因GhERF105启动子的作用元件分析 |
| 2.1.24 陆地棉GhERF105基因启动子在有腺体和无腺体序列分析 |
| 2.1.25 陆地棉GhERF105基因诱导表达分析 |
| 2.1.26 陆地棉GhERF105蛋白亚细胞定位 |
| 2.1.27 酵母双杂交 |
| 2.1.28 互作蛋白亚细胞定位 |
| 2.1.29 双分子荧光互补(BiFC)验证 |
| 2.1.30 酵母单杂交 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 RNA纯度检测 |
| 2.2.2 陆地棉GhERF105基因克隆 |
| 2.2.3 陆地棉GhERF105生物信息学分析 |
| 2.2.4 陆地棉候选基因GhERF105在不同棉花品种叶茎差异性表达 |
| 2.2.5 利用VIGS方法获得棉花沉默候选基因植株 |
| 2.2.6 陆地棉GhERF105基因组织特异性分析 |
| 2.2.7 陆地棉GhERF105基因诱导表达分析 |
| 2.2.8 陆地棉GhERF105蛋白的亚细胞定位 |
| 2.2.9 陆地棉GhERF105基因在不同棉花材料叶片中序列分析 |
| 2.2.10 陆地棉GhERF105基因启动子作用元件分析、序列和活性分析 |
| 2.2.11 陆地棉Gh ERF105 基因与Gh MYC2-like的关系 |
| 2.2.12 酵母双杂交筛选互作蛋白 |
| 2.2.13 互作蛋白的亚细胞定位 |
| 2.2.14 Bi FC验证Gh ERF105 与互作蛋白的互作 |
| 2.2.15 Gh ERF105与GCC-box及 DRE顺式作用元件结合和转录激活活性的分析 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 陆地棉GhERF105蛋白序列分析 |
| 2.3.2 陆地棉GhERF105基因表达分析 |
| 2.3.3 陆地棉GhERF105基因与腺体形成或棉酚代谢的关系 |
| 2.3.4 陆地棉GhERF105基因启动子序列分析 |
| 2.3.5 陆地棉GhERF105基因诱导表达分析 |
| 2.3.6 陆地棉GhERF105基因其他功能分析 |
| 2.3.7 陆地棉GhERF105基因作用机制推测 |
| 2.4 结论 |
| 第三章 后续研究与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 引物序列汇表 |
| 附录B 实验试剂和培养基配制 |
| 附录C 候选基因的功能注释 |
| 附录D 互作蛋白的功能注释 |
| 附录E 作者介绍 |
| 致谢 |
（3）生长素IBA对棉花棉酚生物合成的影响研究（论文提纲范文）
| 缩略词表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1 生长素的研究进展 |
| 1.1 生长素的合成、运输与代谢 |
| 1.1.1 吲哚乙醛肟途径(Indole-3-Acetaldoxime,IAOx) |
| 1.1.2 吲哚丙酮酸途径(Indole-3-Pyruvic Acid,IPA) |
| 1.1.3 色胺途径(Tryptamine) |
| 1.1.4 吲哚乙酰胺途径(Indole-3-Acetamide,IAM) |
| 1.1.5 生长素的运输 |
| 1.1.6 生长素的代谢 |
| 1.2 生长素的信号转导 |
| 1.2.1 细胞核Aux/IAA-TIR1-ARF信号通路 |
| 1.2.2 快速响应生长素细胞表面起始的信号通路 |
| 1.2.3 生长素介导的细胞周期调控 |
| 1.3 生长素的应用 |
| 1.3.1 生长素与插条生根 |
| 1.3.2 生长素与除草 |
| 1.3.3 生长素与防落花落果 |
| 1.3.4 生长素与疏花疏果 |
| 1.3.5 坐果增产 |
| 2 生长素与根系 |
| 3 棉酚的研究进展 |
| 3.1 棉酚的生物合成 |
| 3.1.1 羟甲基戊二酰Co A还原酶(HMGR) |
| 3.1.2 法尼基二磷酸合成酶(FPS) |
| 3.1.3 杜松烯合酶(CADS) |
| 3.1.4 转录因子(Ga WRKY) |
| 3.1.5 杜松烯-8-羟化酶(CYP706B1) |
| 3.1.6 细胞色素P450还原酶(CPR) |
| 3.2 棉酚的多种生物活性 |
| 3.2.1 抗生育活性 |
| 3.2.2 抗肿瘤活性 |
| 3.2.3 抗病毒活性 |
| 3.3 棉酚的合成部位 |
| 4 生长素与次生代谢 |
| 5 色素腺体 |
| 5.1 色素腺体的形态建成 |
| 5.2 色素腺体的遗传 |
| 5.3 色素腺体与棉酚 |
| 6 基因工程育种 |
| 7 本研究的目的和意义 |
| 第二章 材料与方法 |
| 1 材料 |
| 1.1 实验材料 |
| 1.2 主要试剂及来源 |
| 1.3 实验使用的仪器设备及生产厂家 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 不同浓度IBA处理棉花幼苗的培育 |
| 2.2 观察统计侧根生长量、茎长 |
| 2.3 叶面积的测量 |
| 2.4 生长素信号转导途径相关基因表达量的测定 |
| 2.4.1 植物总RNA提取 |
| 2.4.2 RNA反转 |
| 2.4.3 引物序列 |
| 2.4.4 内参基因验证cDNA质量 |
| 2.4.5 荧光定量PCR |
| 2.5 色素腺体密度观察 |
| 2.5.1 茎段腺体密度 |
| 2.5.2 叶片腺体密度 |
| 2.6 UPLC测定棉酚含量 |
| 2.6.1 色谱条件 |
| 2.6.2 标准曲线绘制 |
| 2.6.3 样品处理 |
| 2.7 棉酚生物合成关键基因表达量的测定 |
| 2.7.1 植物总RNA提取 |
| 2.7.2 RNA反转 |
| 2.7.3 引物序列 |
| 2.7.4 内参基因验证cDNA质量 |
| 2.7.5 荧光定量PCR |
| 第三章 结果与分析 |
| 1 IBA对棉花植株表型的影响 |
| 1.1 IBA对棉花侧根生长量的影响 |
| 1.2 IBA对棉花茎长的影响 |
| 1.3 IBA对棉花叶面积的影响 |
| 2 IBA对生长素信号转导途径相关基因表达的影响 |
| 2.1 IBA对生长素信号转导途径相关基因GhARF6 表达的影响 |
| 2.2 IBA对生长素信号转导途径相关基因GhIAA16 表达的影响 |
| 3 IBA对色素腺体密度的影响 |
| 3.1 IBA对茎段色素腺体密度的影响 |
| 3.2 IBA对叶片腺体密度的影响 |
| 4 IBA对棉酚含量的影响 |
| 4.1 建立标准曲线 |
| 4.2 IBA对根系棉酚含量的影响 |
| 4.3 IBA对茎段棉酚含量的影响 |
| 4.4 IBA对叶片棉酚含量的影响 |
| 5 IBA对棉酚生物合成关键基因表达的影响 |
| 5.1 IBA对棉酚生物合成关键基因GhCDN1 表达的影响 |
| 5.2 IBA对棉酚生物合成关键基因GhWRKY1 表达的影响 |
| 5.3 IBA对棉酚生物合成关键基因GhCYP706B1 表达的影响 |
| 第四章 讨论 |
| 第五章 结论、创新与展望 |
| 1 结论 |
| 2 创新 |
| 3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 1 发表论文 |
| 2 参加学术会议 |
| 3 资助项目 |
| 致谢 |
（4）Gh4CL30和GhWRKY70D13在棉花抗黄萎病中的功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩略表 |
| 引言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物抗病机制研究进展 |
| 1.2 棉花黄萎病及其防治 |
| 1.2.1 棉花黄萎病及其危害 |
| 1.2.2 棉花黄萎病菌的侵染过程和致病机理 |
| 1.2.3 棉花黄萎病防治技术 |
| 1.3 棉花黄萎病抗性机制研究 |
| 1.3.1 次生代谢产物在棉花与黄萎病菌互作中的作用 |
| 1.3.2 植物激素在棉花与黄萎病菌互作中的作用 |
| 第二章 棉花黄萎病菌胁迫后的转录组学研究 |
| 2.1 材料 |
| 2.1.1 植物材料、菌株 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 棉花材料的准备 |
| 2.2.2 黄萎病病原菌的活化、培养和接种 |
| 2.2.3 棉花材料抗病性鉴定 |
| 2.2.4 黄萎病菌恢复培养和真菌相对含量检测 |
| 2.2.5 棉花总RNA的提取和质量检测 |
| 2.2.6 cDNA文库构建及转录组测序 |
| 2.2.7 数据质量评估与差异表达基因筛选 |
| 2.2.8 差异表达基因GO和 KEGG富集分析 |
| 2.2.9 加权基因共表达网络分析(WGCNA) |
| 2.2.10 实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证转录组测序结果 |
| 2.3 结果分析 |
| 2.3.1 陆地棉品种SD和 JM抗病性鉴定 |
| 2.3.2 测序数据质量评估及可靠性验证 |
| 2.3.3 接种黄萎病菌前SD和 JM之间差异表达基因挖掘 |
| 2.3.4 SD和 JM之间差异基因WGCNA分析 |
| 2.3.5 SD和 JM之间的差异基因参与棉花响应黄萎病菌侵染 |
| 2.3.6 SD和 JM接种黄萎病菌后差异基因筛选 |
| 2.3.7 SD和 JM接种黄萎病菌后差异基因GO和 KEGG富集分析 |
| 2.3.8 木质素合成相关基因参与棉花响应黄萎病菌侵染 |
| 2.3.9 激素与棉花抗病反应 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 棉花响应黄萎病菌侵染转录组学研究 |
| 2.4.2 木质素参与棉花抗黄萎病反应 |
| 2.4.3 植物激素参与棉花抗黄萎病反应 |
| 第三章 Gh4CL30 在棉花抗黄萎病中的功能验证 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 植物材料、菌株及载体 |
| 3.1.2 实验试剂 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 棉花材料的准备 |
| 3.2.2 棉花黄萎病菌的活化、培养和接种 |
| 3.2.3 RNA提取、反转录以及qRT-PCR分析 |
| 3.2.4 病毒诱导的基因沉默(VIGS) |
| 3.2.5 棉花接种黄萎病菌后发病率及病情指数统计 |
| 3.2.6 黄萎病菌恢复培养和真菌相对含量检测 |
| 3.2.7 木质素组织化学染色 |
| 3.2.8 棉花总木质素和木质素单体含量测定 |
| 3.2.9 棉花内源SA和 JA含量测定 |
| 3.2.10 棉花总黄酮含量测定 |
| 3.2.11 棉花茎秆甲醇提取物的抑菌性鉴定 |
| 3.2.12 HPLC-MS/MS法测量棉花咖啡酸、阿魏酸、肉桂酸和香豆酸含量 |
| 3.2.13 咖啡酸和阿魏酸抑菌性测定 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 Gh4CL30 组织表达与黄萎病菌诱导表达模式分析 |
| 3.3.2 沉默Gh4CL30 对棉花黄萎病抗性的影响 |
| 3.3.3 Gh4CL30 沉默植株中木质素含量变化 |
| 3.3.4 Gh4CL30 沉默植株中木质素单体含量变化 |
| 3.3.5 沉默Gh4CL30对SA和 JA信号通路的影响 |
| 3.3.6 Gh4CL30 沉默对黄酮的生物合成的影响 |
| 3.3.7 Gh4CL30 沉默植株茎秆中出现红棕色物质积累 |
| 3.3.8 Gh4CL30 沉默植株抗病性增强与咖啡酸和阿魏酸的关系 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 沉默Gh4CL30 改变木质素的生物合成 |
| 3.4.2 Gh4CL30 沉默抑制SA和 JA信号通路和黄酮生物合成 |
| 3.4.3 咖啡酸和阿魏酸的积累有助于提高Gh4CL30 沉默植株抗病性 |
| 第四章 GhWRKY70D13 在棉花抗黄萎病中的功能分析 |
| 4.1 材料 |
| 4.1.1 植物材料、菌株及载体 |
| 4.1.2 实验试剂 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 棉花GhWRKY70 家族基因的查找和生物信息学分析 |
| 4.2.2 棉花GhWRKY70 家族基因启动子顺式作用原件分析 |
| 4.2.3 棉花材料的准备 |
| 4.2.4 黄萎病病原菌菌的活化、培养和接种 |
| 4.2.5 水杨酸、茉莉酸甲酯和乙烯利处理棉花 |
| 4.2.6 RNA提取、反转录以及qRT-PCR分析 |
| 4.2.7 病毒诱导的基因沉默(VIGS) |
| 4.2.8 棉花接种黄萎病菌后发病率及病情指数统计 |
| 4.2.9 黄萎病菌恢复培养和真菌相对含量检测 |
| 4.2.10 GhWRKY70A05a、GhWRKY70A06及Gh WRKY70D13 基因的克隆 |
| 4.2.11 GhWRKY70D13 基因干扰表达载体构建及棉花遗传转化 |
| 4.2.12 黄萎病菌处理后GhWRKY70D13 干扰材料的转录组分析 |
| 4.2.13 差异表达基因KEGG富集分析 |
| 4.2.14 HPLC-MS/MS法测量棉花内源1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)、SA和 JA含量 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 陆地棉GhWRKY70 家族基因的全基因鉴定 |
| 4.3.2 陆地棉GhWRKY70 家族基因结构域和进化分析 |
| 4.3.3 陆地棉GhWRKY70 家族基因启动子顺式作用原件分析 |
| 4.3.4 陆地棉GhWRKY70 家族基因的组织表达模式分析 |
| 4.3.5 陆地棉GhWRKY70 家族基因在不同激素处理表达模式分析 |
| 4.3.6 陆地棉GhWRKY70 家族在黄萎病菌接种后表达模式分析 |
| 4.3.7 TRV:GhWRKY70D13 干涉植株提高棉花对黄萎病的抗性 |
| 4.3.8 GhWRKY70D13-RNAi转基因棉花抗病性鉴定 |
| 4.3.9 抑制表达GhWRKY70D13 后的转录组分析 |
| 4.3.10 抑制GhWRKY70D13 表达激活ET信号通路 |
| 4.3.11 抑制GhWRKY70D13 表达对JA信号通路的影响 |
| 4.3.12 抑制GhWRKY70D13 表达降低SA的生物合成 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 全文结论、创新点与展望 |
| 5.1 全文结论 |
| 5.2 全文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 导师评阅表 |
（5）亚洲棉短绒的遗传研究和候选基因鉴定（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 棉纤维类型及其不同类型突变体 |
| 1.3 不同棉种纤维进化研究进展 |
| 1.4 棉花纤维发育不同时期形态与生理特征 |
| 1.5 棉花纤维调控机制研究进展 |
| 1.5.1 植物激素调控棉纤维发育机制的研究进展 |
| 1.5.2 小的信号肽及其对纤维调控机制研究进展 |
| 1.5.3 转录因子调控棉纤维发育 |
| 1.5.4 超长链脂肪酸合成相关基因与纤维发育的研究进展 |
| 1.5.5 影响棉纤维发育的其它因子 |
| 1.6 挖掘棉花纤维相关基因方法研究进展 |
| 1.6.1 QTL定位 |
| 1.6.2 全基因组关联分析(GWAS) |
| 1.6.3 基因组结构变异与复杂性状解析 |
| 1.7 研究目的和意义 |
| 第二章 亚洲棉光籽性状的孟德尔遗传研究 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料及群体构建 |
| 2.1.2 田间试验及其性状调查 |
| 2.1.3 数据统计分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 不同亚洲棉亲本及F1光籽性状分级 |
| 2.2.2 亚洲棉光籽性状显隐性遗传学分析 |
| 2.2.3 亚洲棉杂交组合F2代光籽性状遗传分析 |
| 2.2.4 亚洲棉光籽性状与其他农艺性状相关性分析 |
| 2.3 讨论 |
| 第三章 亚洲棉光籽基因功能和调控机制分析 |
| 3.1 材料和方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 载体和菌种 |
| 3.1.3 试验所用试剂和试剂盒 |
| 3.1.4 主要仪器设备 |
| 3.1.5 引物合成及测序 |
| 3.1.6 实验常用试剂配制及保存 |
| 3.1.7 叶茸毛数目调查 |
| 3.1.8 扫描电镜 |
| 3.1.9 石蜡切片 |
| 3.1.10 棉花和拟南芥叶片总DNA提取 |
| 3.1.11 亚洲棉GWAS分析 |
| 3.1.12 基因组结构变异分析 |
| 3.1.13 棉花总RNA的提取、反转录和q RT-PCR |
| 3.1.14 文库构建、转录组测序、质量评估与结果分析 |
| 3.1.15 Ga FZ和 Ga08G0117 基因的亚细胞定位分析 |
| 3.1.16 Ga08G0117基因组织定位分析 |
| 3.1.17 VIGS诱导的Ga08G0117 基因沉默 |
| 3.1.18 不同亚洲棉品种GaFZ基因序列和启动子序列分析 |
| 3.1.19 原生质体瞬时表达分析 |
| 3.1.20 蛋白序列比对与系统进化分析 |
| 3.1.21 GaFZ超表达载体的构建及遗传转化 |
| 3.1.22 甲苯胺蓝染色(TB staining) |
| 3.1.23 酵母双杂交分析 |
| 3.1.24 转录激活分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 短绒突变体GA0149和其野生型GA0146表型鉴定 |
| 3.2.2 基于SNP和 SVs的短绒性状全基因组关联分析 |
| 3.2.3 候选基因区间及关键变异的确定 |
| 3.2.4 大片段(lar INDELFZ)插入序列的确定 |
| 3.2.5 lar INDELFZ与群体(GWAS和 F2)短绒和叶茸毛性状的连锁关系 |
| 3.2.6 lar INDELFZ序列特征 |
| 3.2.7 候选基因在GA0146和GA0149材料中的表达模式分析 |
| 3.2.8 Ga08G0117基因组织和亚细胞定位分析 |
| 3.2.9 VIGS诱导的亚洲棉Ga08G0117 基因沉默 |
| 3.2.10 亚洲棉FZ位点区域序列分析 |
| 3.2.11 lar INDELFZ大片段促进Ga FZ的表达 |
| 3.2.12 GaFZ基因特征性分析 |
| 3.2.13 GaFZ的转基因拟南芥功能验证 |
| 3.2.14 GaFZ转基因陆地棉阳性植株的获得 |
| 3.2.15 GaFZ转基因陆地棉插入拷贝数检测 |
| 3.2.16 GaFZ转基因陆地棉阳性植株表型鉴定 |
| 3.2.17 陆地棉同源基因在转基因材料中的鉴定 |
| 3.2.18 短绒突变体GA0149和其野生型GA0146转录组分析 |
| 3.2.19 拟南芥野生型和转基因株系转录组分析 |
| 3.2.20 R2R3-MYB/b HLH/WD40(MBW)系统与短绒发育的关系 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 非编码区间结构变异可能在调控棉花重要性状方面发挥着重要作用 |
| 3.3.2 lar INDELFZ可能作为增强子激活了Ga FZ基因的表达 |
| 3.3.3 GaFZ可能是直接作用于脂肪酸代谢途径的新的纤维调控因子 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 全文结论及展望 |
| 4.1 主要结论 |
| 4.2 创新点 |
| 4.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 附图和附表 |
| 附录Ⅱ 在读期间研究成果 |
| 致谢 |
（6）杨树转录因子MYB189和MYB031在次生细胞壁生物合成中的功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 木材的应用 |
| 1.2 木材的形成发育过程 |
| 1.3 次生壁的形成 |
| 1.3.1 纤维素 |
| 1.3.2 木质素 |
| 1.3.3 木聚糖 |
| 1.4 次生壁的生物合成调控网络 |
| 1.4.1 参与次生壁调控的NAC转录因子 |
| 1.4.2 次生壁NAC转录因子的调控方式 |
| 1.4.3 参与次生壁调控的MYB转录因子 |
| 1.4.4 次生壁MYB转录因子的调控方式 |
| 1.4.5 参与次生壁合成的其它基因 |
| 1.4.6 其它参与次生壁调控基因的调控方式 |
| 第2章 绪论 |
| 2.1 选题依据、研究目的与意义 |
| 2.2 拟解决的科学问题 |
| 2.3 研究内容 |
| 2.4 技术路线图 |
| 第3章 MYB189在次生细胞壁生物合成中的功能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 植物材料 |
| 3.2.2 菌株和载体 |
| 3.2.3 试剂及试剂盒 |
| 3.2.4 激素和抗生素配置方法 |
| 3.2.5 培养基配置方法 |
| 3.2.6 其它试剂 |
| 3.2.7 仪器设备 |
| 3.2.8 生物信息学分析 |
| 3.2.9 RNA的提取 |
| 3.2.10 RNA反转录 |
| 3.2.11 过表达载体构建 |
| 3.2.12 拟南芥的种植 |
| 3.2.13 拟南芥的转化 |
| 3.2.14 拟南芥DNA提取 |
| 3.2.15 酵母单杂交转化 |
| 3.2.16 叶盘法转化毛白杨 |
| 3.2.17 CTAB法提取杨树DNA |
| 3.2.18 植物石蜡包埋与切片 |
| 3.2.19 纤维素和木聚糖染色观察 |
| 3.2.20 ChIP结合实验 |
| 3.2.21 引物设计 |
| 3.2.22 细胞壁多糖成分提取 |
| 3.2.23 烟草瞬时侵染转化 |
| 3.2.24 GUS荧光定量检测活性方法 |
| 3.2.25 双荧光素酶表达载体的构建 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 R2R3-MYB转录因子进化树分析 |
| 3.3.2 氨基酸序列一致性分析 |
| 3.3.3 组织表达分析 |
| 3.3.4 亚细胞定位和转录激活活性分析 |
| 3.3.5 MYB189进化分析及序列比对 |
| 3.3.6 MYB189抑制子特异性分析 |
| 3.3.7 MYB189组织表达特异性分析 |
| 3.3.8 在拟南芥中过表达MYB189抑制次生壁的生物合成 |
| 3.3.9 在毛白杨中过表达MYB189抑制植株的次生生长 |
| 3.3.10 在毛白杨中过表达MYB189抑制植株次生壁的沉积 |
| 3.3.11 在毛白杨中过表达MYB189影响细胞壁各组分含量 |
| 3.3.12 过表达MYB189抑制次生壁合成关键酶基因的表达 |
| 3.3.13 MYB189 直接调控C4H2、COMT2、GT43B和 CesA2B基因的表达 |
| 3.3.14 过表达MYB189抑制次生壁合成相关转录因子的表达 |
| 3.3.15 MYB189 直接调控WND2A和 WND2B转录因子的表达 |
| 3.3.16 抑制MYB189基因的表达对毛白杨发育没有显着影响 |
| 3.4 讨论 |
| 第4章 MYB031在杨树次生细胞壁生物合成中的功能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 酵母双杂交文库筛选 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 MYB031同源性比对 |
| 4.3.2 MYB031组织表达特异性分析 |
| 4.3.3 过表达MYB031抑制毛白杨的次生生长 |
| 4.3.4 过表达MYB031降低木质素、纤维素和半纤维素的含量 |
| 4.3.5 过表达MYB031抑制叶片中维管的发育 |
| 4.3.6 过表达MYB031负调控次生壁生物合成相关酶基因以及转录因子的表达 |
| 4.3.7 降低毛白杨中MYB031的表达影响木质素的异位沉积 |
| 4.3.8 降低MYB031的表达上调次生壁生物合成相关基因及转录因子的表达 |
| 4.3.9 酵母双杂交文库筛选与MYB031相互作用的蛋白 |
| 4.3.10 MYB031与JAZ1 相互作用验证 |
| 4.3.11 JAZ1与MYB031 在杨树茎切片中的表达分析 |
| 4.3.12 MYB031与JAZ1 相互作用负调控WND相关基因的表达 |
| 4.3.13 外施MeJA解除MYB031 对次生壁沉积的抑制作用 |
| 4.4 讨论 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 特色与创新 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 发表论文及参加课题一览表 |
（7）[A1A1G2G2]异源四倍体棉花种质的创制及其色素腺体与棉酚性状的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 棉属野生种与远缘杂交研究进展 |
| 1.1.1 棉花野生种质资源及其利用价值 |
| 1.1.2 棉花远缘杂交研究进展 |
| 1.1.3 澳洲野生棉种及其杂交转育研究进展 |
| 1.2 棉花色素腺体研究进展 |
| 1.2.1 色素腺体性状 |
| 1.2.2 色素腺体类型 |
| 1.2.3 色素腺体性状遗传机制 |
| 1.2.4 子叶色素腺体延缓形成性状及其遗传机制 |
| 1.3 棉酚研究进展 |
| 1.3.1 棉酚生物学特性及其用途 |
| 1.3.2 棉酚合成通路及关键酶基因 |
| 1.3.3 色素腺体与棉酚的关系 |
| 1.4 低酚棉育种研究进展 |
| 1.4.1 低酚棉品种的选育 |
| 1.4.2 转基因抗虫低酚棉品种的选育 |
| 1.4.3 种子低酚植株有酚棉的选育 |
| 1.4.3.1 常规育种培育种子低酚植株有酚棉新种质 |
| 1.4.3.2 基因工程创制种子低酚植株有酚棉新种质 |
| 1.5 本研究的目的意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 远缘杂交及染色体加倍 |
| 2.2.2 形态学观察 |
| 2.2.3 细胞学观察 |
| 2.2.4 花粉活力测定 |
| 2.2.5 色素腺体密度及大小测定 |
| 2.2.6 组织切片观察 |
| 2.2.7 棉酚含量测定 |
| 2.2.8 荧光定量PCR分析 |
| 2.2.9 SPSS统计分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 [A_1A_1G_2G_2]异源四倍体棉花种质的创制 |
| 3.2 [A_1A_1G_2G_2]异源四倍体的形态学观察 |
| 3.3 [A_1A_1G_2G_2]异源四倍体的细胞学观察 |
| 3.3.1 杂种F_1花粉母细胞减数分裂观察 |
| 3.3.2 [A_1A_1G_2G_2]异源四倍体细胞学观察 |
| 3.4 [A_1A_1G_2G_2]异源四倍体花粉活力测定 |
| 3.5 [A_1A_1G_2G_2]异源四倍体的色素腺体表现 |
| 3.5.1 植株主要器官的色素腺体 |
| 3.5.2 休眠种子及种子萌发过程中的色素腺体表现 |
| 3.6 [A_1A_1G_2G_2]异源四倍体种子萌发过程子叶色素腺体显微结构观察 |
| 3.7 [A_1A_1G_2G_2]异源四倍体材料的棉酚含量 |
| 3.7.1 植株主要器官的棉酚含量 |
| 3.7.2 种子萌发过程中的棉酚动态 |
| 3.8 色素腺体形成与棉酚合成相关基因的表达 |
| 3.8.1 色素腺体形成基因GoPGF的表达特点 |
| 3.8.2 棉酚合成相关基因的表达特点 |
| 4 讨论 |
| 4.1 棉花远缘杂交中存在的问题与解决途径 |
| 4.2 [A_1A_1G_2G_2]异源四倍体种质的利用价值 |
| 4.2.1 [A_1A_1G_2G_2]异源四倍体种质在理论研究中的利用价值 |
| 4.2.2 [A_1A_1G_2G_2]异源四倍体种质在育种实践中的利用价值 |
| 4.3 子叶色素腺体延缓形成性状的遗传 |
| 4.4 色素腺体与棉酚的关系 |
| 5 全文小结 |
| 6 参考文献 |
（8）白木香转录因子AsWRKY62的分子克隆、原核表达及特性分析（论文提纲范文）
| 1 材料 |
| 2 方法 |
| 2.1 总RNA提取 |
| 2.2 AsWRKY62基因扩增 |
| 2.3 AsWRKY62生物信息学分析 |
| 2.4 AsWRKY62表达特性分析 |
| 2.5 原核表达载体的构建 |
| 2.6 AsWRKY62的原核表达 |
| 2.7 Western blotting鉴定表达蛋白 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 AsWRKY62基因的克隆 |
| 3.2 AsWRKY62的生物信息学分析 |
| 3.2.1 理化特性分析 |
| 3.2.2 结构域、跨膜区及亚定位分析 |
| 3.3 AsWRKY62氨基酸序列的系统进化树分析 |
| 3.4 AsWRKY62基因组织表达 |
| 3.5 原核表达载体的构建 |
| 3.6 重组蛋白的原核表达 |
| 3.7 重组蛋白的鉴定 |
| 4 讨论 |
（9）陆地棉GhLAC家族鉴定及候选基因抗黄萎病功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.引言 |
| 1.1 棉花黄萎病的致病机理 |
| 1.2 黄萎病菌激发的棉花抗病防御机制 |
| 1.2.1 植物天然免疫防御机制 |
| 1.2.2 木质素合成途径关键基因的抗病研究进展 |
| 1.2.3 黄酮类化合物及棉酚合成途径关键基因的抗病研究进展 |
| 1.2.4 参与植物抗病的防御酶类及信号分子研究进展 |
| 1.2.5 漆酶基因研究进展 |
| 1.3 VIGS技术的发展及其应用 |
| 1.4 本研究的目的及意义 |
| 2.材料与方法 |
| 2.1 试验材料和试剂 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试验试剂 |
| 2.1.3 载体和菌株 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 棉苗种植 |
| 2.2.2 黄萎病菌培养 |
| 2.2.3 棉苗接黄萎病菌及取样 |
| 2.2.4 棉苗激素处理与取样 |
| 2.2.5 组织特异表达分析及取样 |
| 2.2.6 陆地棉TM-1 三代基因组LAC基因家族的鉴定及理化性质分析 |
| 2.2.7 陆地棉漆酶家族的系统进化分析 |
| 2.2.8 陆地棉漆酶基因家族的结构和保守域分析 |
| 2.2.9 陆地棉漆酶基因家族在黄萎病胁迫下的表达分析 |
| 2.2.10 候选基因编码蛋白的理化性质分析 |
| 2.2.11 候选基因编码蛋白的亲水性、信号肽、跨膜域和亚细胞预测分析 |
| 2.2.12 候选基因漆酶蛋白的保守结构域分析 |
| 2.2.13 候选基因上游顺式作用元件分析 |
| 2.2.14 RNA的提取及检测 |
| 2.2.15 cDNA的合成 |
| 2.2.16 荧光实时定量PCR |
| 2.2.17 VIGS引物设计 |
| 2.2.18 PCR反应及VIGS载体构建 |
| 2.2.19 H2O2及NO含量测定 |
| 2.2.20 POD及 SOD活力测定 |
| 2.2.21 BCA蛋白浓度测定 |
| 2.2.22 木质素染色及含量测定 |
| 2.2.23 VIGS注射及病指调查 |
| 2.2.24 接菌后根部、茎部观察 |
| 3.结果与分析 |
| 3.1 陆地棉LAC基因家族生物信息学分析 |
| 3.1.1 陆地棉LAC基因家族成员的鉴定 |
| 3.1.2 陆地棉漆酶基因系统发育分析 |
| 3.1.3 陆地棉漆酶基因家族的结构和保守基序分析 |
| 3.1.4 陆地棉漆酶基因家族在黄萎病胁迫下的表达分析 |
| 3.2 陆地棉中四个候选漆酶基因的生物信息学分析 |
| 3.2.1 候选基因编码蛋白的理化性质分析 |
| 3.2.2 候选基因编码蛋白的亲水性、信号肽、跨膜域和亚细胞预测分析 |
| 3.2.3 候选基因漆酶蛋白的保守结构域分析 |
| 3.2.4 候选基因上游顺式作用元件分析 |
| 3.3 实时定量PCR分析相对表达量 |
| 3.3.1 组织特异表达分析 |
| 3.3.2 受黄萎病诱导的表达分析 |
| 3.3.3 受MeJA和 SA诱导表达分析 |
| 3.4 VIGS试验 |
| 3.4.1 LAC基因VIGS载体构建及农杆菌转化 |
| 3.4.2 GhLAC4,GhLAC7,GhLAC11和GhLAC12 沉默效果检测 |
| 3.4.3 VIGS沉默后接黄萎病菌抗病性鉴定 |
| 3.4.4 接菌后H2O2含量变化 |
| 3.4.5 接菌后NO含量变化 |
| 3.4.6 接菌后POD活力变化 |
| 3.4.7 接菌后SOD活力变化 |
| 3.4.8 木质素染色及含量测定 |
| 3.4.9 木质素合成途径关键酶基因表达分析 |
| 3.4.10 黄酮类、棉酚合成途径关键酶基因表达分析 |
| 4.讨论 |
| 4.1 陆地棉LAC基因家族鉴定及表达分析 |
| 4.2 GhLAC4,GhLAC7,GhLAC11和GhLAC12 生信分析 |
| 4.3 GhLAC4,GhLAC7,GhLAC11和GhLAC12 抗病功能分析 |
| 5.结论 |
| 参考文献 |
| 附录 试验中所用载体结构示意图 |
| 在读期间发表的学术论文 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
（10）陆地棉色素腺体形态建成与棉酚合成机理及全基因组解析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 棉花色素腺体的研究进展 |
| 1.1.1 棉花色素腺体的生物学特征 |
| 1.1.2 棉花色素腺体的类型 |
| 1.1.3 棉花色素腺体形成 |
| 1.1.4 棉花色素腺体的遗传研究 |
| 1.2 棉酚的研究进展 |
| 1.2.1 棉酚的结构 |
| 1.2.2 棉酚的用途 |
| 1.2.3 棉酚代谢及相关调控基因的研究 |
| 1.2.4 棉酚的分析测定 |
| 1.3 棉花色素腺体和棉酚相关关系的研究进展 |
| 1.3.1 不同器官的色素腺体对棉酚含量的影响 |
| 1.3.2 不同色素腺体基因型对棉酚含量的影响 |
| 1.3.3 色素腺体和棉酚之间的关系 |
| 1.3.4 低酚棉育种的研究进展 |
| 1.4 棉花基因组学的研究进展 |
| 1.4.1 棉花基因组测序的进展 |
| 1.4.2 棉花比较基因组学的进展 |
| 1.5 本研究的目的和意义 |
| 第二章 陆地棉色素腺体的形态特征及形态建成 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 色素腺体特性观察 |
| 2.1.3 色素腺体大小及密度测定 |
| 2.1.4 石蜡切片及染色 |
| 2.1.5 统计方法 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 不同器官色素腺体的形态 |
| 2.2.2 不同器官色素腺体的大小和密度 |
| 2.2.3 色素腺体基因型对色素腺体的影响 |
| 2.2.4 种子发育过程中的色素腺体形态建成 |
| 2.3 本章讨论 |
| 2.4 本章结论 |
| 第三章 陆地棉植株的棉酚分布与生物合成 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 左右旋棉酚含量的测定 |
| 3.1.3 嫁接 |
| 3.1.4 根和无根苗离体培养 |
| 3.1.5 总RNA提取,cDNA合成与qRT-PCR分析 |
| 3.1.6 统计方法 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 不同基因型各器官的棉酚含量 |
| 3.2.2 棉花种子萌发至苗期各组织棉酚含量的动态变化 |
| 3.2.3 不同色素腺体类型的棉花嫁接对种子棉酚含量的影响 |
| 3.2.4 向日葵根系对棉花接穗叶片棉酚含量的影响 |
| 3.2.5 离体培养根系的棉酚含量 |
| 3.2.6 离体培养无根苗的棉酚含量 |
| 3.2.7 棉酚合成关键基因的表达谱 |
| 3.3 本章讨论 |
| 3.4 本章结论 |
| 第四章 陆地棉色素腺体和棉酚之间的关系 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 腺体大小及密度的测定和统计 |
| 4.1.3 棉酚含量的测定 |
| 4.1.4 棉花的嫁接 |
| 4.1.5 统计方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 色素腺体大小及密度与棉酚含量的相关性分析 |
| 4.2.2 色素腺体形态建成与棉酚含量 |
| 4.2.3 不同色素腺体类型的砧木嫁接对植株腺体的影响 |
| 4.3 本章讨论 |
| 4.4 本章结论 |
| 第五章 陆地棉色素腺体近等基因系的全基因组比较 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 实验材料 |
| 5.1.2 棉酚含量的测定 |
| 5.1.3 DNA提取 |
| 5.1.4 文库构建及基因组重测序 |
| 5.1.5 数据过滤和比对 |
| 5.1.6 变异类型的鉴定及注释 |
| 5.1.7 GO及KEGG分析 |
| 5.1.8 总RNA提取,cDNA合成与qRT-PCR分析 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 两对近等基因系的色素腺体和棉酚含量的差异 |
| 5.2.2 重测序数据分析 |
| 5.2.3 SNP和Indel鉴定和分析 |
| 5.2.4 CNV和SV鉴定和分析 |
| 5.2.5 近等基因系中色素腺体和棉酚关键基因的基因组差异 |
| 5.2.6 近等基因系之间差异的色素腺体及棉酚关键基因的表达 |
| 5.2.7 GO富集和KEGG通路分析 |
| 5.2.8 近等基因系间显着差异基因的功能验证 |
| 5.3 本章讨论 |
| 5.4 本章结论 |
| 第六章 总结与展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
四、棉花转录因子GaWRKY1对棉酚合成途径关键酶基因CAD1-A转录调控的研究（论文参考文献）
- [1]转录因子MYB4、WRKY41和TINY2调控棉花木质素代谢与免疫反应的功能解析[D]. 肖胜华. 华中农业大学, 2021
- [2]棉花腺体形成相关基因GhERF105的功能分析[D]. 吴朝峰. 华中农业大学, 2020(05)
- [3]生长素IBA对棉花棉酚生物合成的影响研究[D]. 欧二绫. 贵州大学, 2020
- [4]Gh4CL30和GhWRKY70D13在棉花抗黄萎病中的功能研究[D]. 熊显鹏. 石河子大学, 2020(08)
- [5]亚洲棉短绒的遗传研究和候选基因鉴定[D]. 王晓阳. 华中农业大学, 2020(01)
- [6]杨树转录因子MYB189和MYB031在次生细胞壁生物合成中的功能研究[D]. 焦博. 西南大学, 2020(01)
- [7][A1A1G2G2]异源四倍体棉花种质的创制及其色素腺体与棉酚性状的研究[D]. 谢倩雯. 浙江大学, 2020(01)
- [8]白木香转录因子AsWRKY62的分子克隆、原核表达及特性分析[J]. 孙佩文,唐小琳,吕菲菲,徐艳红,魏建和. 中草药, 2019(11)
- [9]陆地棉GhLAC家族鉴定及候选基因抗黄萎病功能研究[D]. 赵晶. 河北农业大学, 2019(03)
- [10]陆地棉色素腺体形态建成与棉酚合成机理及全基因组解析[D]. 赵天伦. 浙江大学, 2019(04)