棉花TOR信号途径及其与JA信号途径互作机理的研究

发布时间：2021-05-07 11:51

　　棉花尤其陆地棉（Gossypium hirsutum L.）是全世界范围内纺织用纤维的最主要来源,是最重要的经济作物之一,在中国国民经济的发展中发挥着至关重要的作用。外界环境胁迫是影响棉花产量的重要因素,外界环境胁迫对棉花生长发育造成的影响使棉花产量大幅降低。雷帕霉素作用靶标TOR（Target of Rapamycin）信号途径是真核生物生长和发育的关键调控因子,在真核生物中具有高度的保守性。JA（Jasmonic acid）信号途径是调节植物应对外界胁迫的重要植物激素信号。本文通过研究TOR与JA信号途径之间的相互作用,达到使植物不仅能够抵御外界胁迫,并且减弱植物生长发育受影响程度的目的,在作物生产上具有重大的经济价值和意义。本文以陆地棉及拟南芥为研究对象,初步研究了TOR及JA信号途径互作的机制。取得的研究结果如下:1、利用最新释放的陆地棉基因组数据库,通过生物信息学分析,首次发现棉花TOR信号途径。棉花TOR复合物TORC1的组成成分是高度保守的,然而TORC2复合物的关键组分并未被发现。棉花中存在两个TOR蛋白,与拟南芥、人和酵母的同系物相比具有较高的相似性,进化上高度保守。... 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：94 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 TOR(Target of Rapamycin)信号途径研究进展
        1.1.1 TOR蛋白激酶及其结构
        1.1.2 TOR蛋白特异抑制剂
        1.1.3 TOR信号途径的传导及其功能
    1.2 茉莉酸信号途径研究进展
        1.2.1 茉莉酸合成及代谢
        1.2.2 茉莉酸信号转导
        1.2.3 茉莉酸信号途径功能
    1.3 研究目的及意义
第二章 棉花TOR信号途径的生物信息学分析
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 序列比对分析
        2.1.3 棉花TOR基因表达模式分析
    2.2 结果分析
        2.2.1 棉花TOR序列分析
        2.2.2 RNA提取及检测
        2.2.3 棉花TOR基因表达模式分析
        2.2.4 棉花TOR信号途径关键组分的确定
    2.3 讨论
第三章 TOR抑制剂处理及FKBP12基因的克隆和分析
    3.1 材料与方法
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 菌株与质粒
        3.1.3 试剂
        3.1.4 TOR抑制剂处理
        3.1.5 FKBP12序列及表达模式分析
        3.1.6 棉花总RNA的提取以及反转录
        3.1.7 FKBP12基因的表达载体的构建及遗传转化
    3.2 实验结果与分析
        3.2.1 雷帕霉素处理棉花表型分析
        3.2.2 FKBP12序列分析
        3.2.3 FKBP12功能验证
        3.2.4 AZD8055对棉花幼苗的抑制作用
    3.3 讨论
第四章 陆地棉TOR抑制情况下的转录组分析
    4.1 材料与方法
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 总RNA提取和检测
        4.1.3 转录组文库构建和测序
        4.1.4 生物信息学分析
        4.1.5 荧光定量验证组学数据
    4.2 结果分析
        4.2.1 总RNA提取结果分析
        4.2.2 测序结果分析
        4.2.3 差异表达基因分析
        4.2.4 差异表达基因的KEGG富集分析
        4.2.5 与植物激素信号传导有关基因
        4.2.6 荧光定量验证RNA-SEQ数据
    4.3 讨论
第五章 TOR和JA信号途径的互作机理的研究
    5.1 材料与方法
        5.1.1 植物材料
        5.1.2 TOR抑制剂处理植物材料
        5.1.3 JA含量的测定
        5.1.4 CI值的测量
        5.1.5 JA响应基因表达量分析
        5.1.6 拟南芥COI1基因的克隆
    5.2 实验结果与分析
        5.2.1 棉花表型分析
        5.2.2 棉花内源JA含量分析
        5.2.3 拟南芥表型分析
        5.2.4 CI曲线分析
        5.2.5 JA响应基因表达量分析
        5.2.6 拟南芥内源JA含量分析
        5.2.7 JA合成和信号传导突变体对AZD敏感性分析
    5.3 讨论
第六章 陆地棉TIFY家族基因的克隆
    6.1 材料与方法
        6.1.1 陆地棉TIFY家族序列分析
        6.1.2 陆地棉TIFY基因相关表达载体构建及遗传转化
        6.1.3 陆地棉TIFY基因过表达转基因株系表型分析
        6.1.4 陆地棉TIFY基因的表达量分析
        6.1.5 GUS染色
        6.1.6 GUS定量
    6.2 结果分析
        6.2.1 陆地棉TIFY家族序列分析
        6.2.2 TIFY过表达转基因株系表型分析
        6.2.3 TIFY基因表达量分析
        6.2.4 TIFY-GUS表达量分析
    6.3 讨论
第七章 全文结论
    7.1 结论
    7.2 创新点
参考文献
致谢
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]Jasmonic acid carboxyl methyltransferase regulates development and herbivory-induced defense response in rice[J]. Jinfeng Qi,Jiancai Li,Xiu Han,Ran Li,Jianqiang Wu,Haixin Yu,Lingfei Hu,Yutao Xiao,Jing Lu,Yonggen Lou.  Journal of Integrative Plant Biology. 2016(06)
[2]棉花黄萎病抗性遗传和分子生物学研究进展[J]. 杜威世,杜雄明,马峙英.  棉花学报. 2002(05)
[3]不同时期干旱胁迫对棉花生长和产量的影响 Ⅱ棉花生长发育及生理特性的变化[J]. 李少昆,肖璐,黄文华,左文平,陈天茹,张旺峰,汪朝阳.  石河子大学学报(自然科学版). 1999(04)
[4]旱地与水浇地棉花生长发育特点比较研究[J]. 董合忠,李维江,李振怀.  山东农业科学. 1998(06)



本文编号：3173342