陆地棉脂肪酸脱氢酶基因家族的全基因组鉴定和表达特征分析

发布时间：2022-02-26 10:59

　　脂肪酸是植物细胞膜脂和种子储藏油脂的重要组成成分。FAD基因家族编码的脂肪酸脱氢酶是催化合成不饱和脂肪酸的关键酶,可将一个或多个C=C双键引入至脂肪酸链特定位置,在调节植物生长和响应外界环境信号过程中起着不可替代的作用。陆地棉（Gossypium hirsutum L.）是最重要的栽培棉种,产量约占世界棉花总产量的90%,是研究基因组进化的重要模式植物,且对于研究多倍化的驯化作用具有较高的研究价值。此外,棉花虽是耐盐先锋作物,但当土壤含盐量大于0.3%时,就会对棉花产生危害。同时,棉花是喜温作物,15 ℃以下的低温就会导致冻害,影响产量和品质。本研究基于四倍体栽培棉种陆地棉（AD1）全基因组数据,利用生物信息学和比较基因组学技术对FAD基因家族进行了全基因组鉴定和基因结构分析,并探索其在不同品种、不同器官、不同发育时期的表达模式,以及盐和低温胁迫下的应答响应,为育种家通过修饰FAD基因的表达改善棉籽油分含量、提高非生物胁迫抗性提供了候选基因和理论基础。主要结果如下:（1）鉴定出39个陆地棉FAD基因,其中有34个FAD基因定位于22条染色体上,其余5个基因的定位尚不明确。这些基因分属于... 

【文章来源】：浙江大学浙江省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 陆地棉的起源与进化
    1.2 脂肪酸脱氢酶的研究进展
        1.2.1 不饱和脂肪酸的合成途径
        1.2.2 FAD基因家族的进化和分类
        1.2.3 FAD基因家族对植物生长的调控
    1.3 植物比较基因组学和生物信息学研究进展
        1.3.1 植物基因组测序
        1.3.2 棉花基因组测序
        1.3.3 比较基因组学
        1.3.4 生物信息学研究进展
    1.4 植物非生物胁迫机理
        1.4.1 非生物胁迫对植物生长发育的影响
        1.4.2 植物应对非生物胁迫的机制
        1.4.3 棉花非生物胁迫抗性的研究进展
    1.5 本研究的目的意义
第2章 陆地棉FAD基因家族的鉴定和结构分析
    2.1 材料与方法
        2.1.1 全基因组鉴定和序列检索
        2.1.2 序列比对和进化树构建
        2.1.3 染色体定位和基因复制事件
        2.1.4 基因结构分析
        2.1.5 复制基因对Ka/Ks估算
    2.2 结果与分析
        2.2.1 陆地棉FAD基因的鉴定
        2.2.2 陆地棉FAD基因的系统进化关系
        2.2.3 陆地棉FAD基因的染色体定位
        2.2.4 陆地棉FAD基因的同源性及复制分析
        2.2.5 陆地棉FAD基因结构分析
        2.2.6 陆地棉FAD复制基因对Ka/Ks分析
    2.3 讨论
    2.4 本章小结
第3章 陆地棉FAD基因家族的表达特征
    3.1 材料与方法
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 RNA提取
        3.1.3 反转录
        3.1.4 引物设计
        3.1.5 特异性检测
        3.1.6 qRT-PCR分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 陆地棉FAD基因在不同品种中的表达
        3.2.2 陆地棉FAD基因在不同器官中的表达
        3.2.3 陆地棉FAD基因在不同发育时期的表达
    3.3 讨论
    3.4 本章小结
第4章 陆地棉FAD基因家族在非生物逆境胁迫下的表达特征
    4.1 材料与方法
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 RNA提取及qRT-PCR分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 陆地棉FAD基因在盐胁迫下的表达
        4.2.2 陆地棉FAD基因在冷害胁迫下的表达
    4.3 讨论
    4.4 本章小结
第5章 全文总结
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]棉花植物同源结构域（PHD）转录因子在非生物胁迫中的表达分析[J]. 杨雷,谢宗铭,司爱君,田琴.  新疆农业科学. 2013(03)
[2]棉仁高油分材料筛选及其脂肪酸发育分析[J]. 宋俊乔,孙培均,张霞,张献龙,聂以春,郭小平,朱龙付.  棉花学报. 2010(04)
[3]脂肪酸去饱和酶的研究进展[J]. 曾硕士,江黎明,元冬娟.  生命科学. 2008(05)
[4]中国棉花种质资源的收集与保存[J]. 杜雄明,周忠丽,贾银华,刘国强.  棉花学报. 2007(05)
[5]脂肪酸脱氢酶研究进展[J]. 李冠,杜钰,黄琼,李金玉.  食品与生物技术学报. 2007(02)
[6]植物非生物胁迫应答的分子机制[J]. 杨献光,梁卫红,齐志广,马闻师,沈银柱.  麦类作物学报. 2006(06)
[7]盐害生理与植物抗盐性[J]. 曾洪学,王俊.  生物学通报. 2005(09)
[8]植物逆境生理研究进展[J]. 喻方圆,徐锡增.  世界林业研究. 2003(05)
[9]植物抗盐机理的研究进展[J]. 许祥明,叶和春,李国凤.  应用与环境生物学报. 2000(04)
[10]低温胁迫对温州蜜柑光合作用的影响[J]. 郭延平,张良诚,沈允钢.  园艺学报. 1998(02)

博士论文
[1]两个二倍体棉种CDPK和FAD基因家族的全基因组鉴定与基因结构功能分析[D]. 刘伟.浙江大学 2015

硕士论文
[1]玉米全基因组CCCH锌指蛋白基因家族进化分析[D]. 彭晓剑.安徽农业大学 2012



本文编号：3644492