棉花SAUR基因家族分析与功能验证

发布时间：2023-03-29 04:26

　　棉花是重要的经济作物之一,棉纤维为纺织行业提供了自然原材料。面对着纺织行业对棉花质量要求的不断提高,棉花纤维品质改良成为棉花育种的主攻目标之一。棉花纤维是研究单细胞伸长、次生壁的合成与纤维合成的理想模式系统,基于以前对纤维长度性状的研究,纤维长度的调控是一系列的复杂调控模式来调节的。本研究以纤维长度存在显著差异的陆海回交近交系为材料来研究纤维长度相关的转录组学及基因功能验证,主要结果如下:1.通过对纤维长度存在差异的两个海陆回交近交系后代快速伸长期10 DPA的纤维进行转录组测序,以四倍体陆地棉为参考基因组进行分析,得到678个基因在纤维较长材料中上调表达,873个基因下调表达。对长短纤维两材料之间的SNP分析结果显示,339个差异表达基因中存在703个SNP位点。根据物理图谱将存在非同义突变的差异表达基因与之前报道的纤维长度QTL及热点区域进行共定位,筛选到8个基因。将8个基因内存在的SNP位点设计分子标记与群体性状进行连锁分析,共得到3个基因内存在的4个SNP位点与长度性状存在相关性。3个候选基因分别编码脯氨酸富集蛋白、D-半胱氨酸脱巯基酶、类甜蛋白,其中编码类甜蛋白的基因中存在的...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 文献综述
    1.1 棉花纤维长度研究现状
    1.2 SAUR基因研究现状
        1.2.1 SAURs是家族最大的生长素早期响应基因
        1.2.2 SAUR在植物生长发育中的作用
    1.3 本研究的目的和意义
第二章 棉花纤维快速伸长时期转录组分析
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 材料处理及取样
    2.2 实验方法
        2.2.1 RNA的提取与质量检测
        2.2.2 RNA-Seq测序文库构建
        2.2.3 数据过滤与比对到基因组
        2.2.4 差异基因的筛选
        2.2.5 SNP的挖掘与鉴定
        2.2.6 差异表达基因与纤维长度QTL共定位分析
        2.2.7 共定位差异表达基因SNP位点与纤维长度的相关性分析
        2.2.8 荧光定量PCR分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 两个BILs的纤维伸长比较
        2.3.2 RNA-Seq测序数据简述
        2.3.3 两材料 10 DPA纤维转录组差异比较分析及SNP鉴定
        2.3.4 纤维长度QTL区间内部存在非同义突变SNP的DEG的鉴定
        2.3.5 纤维长度QTL区间内共定位的DEGs的分析
    2.4 讨论
        2.4.1 陆海回交自交系中纤维较长与较短材料的 10 DPA纤维组学分析
        2.4.2 利用转录组测序寻找SNP
        2.4.3 纤维长度候选基因的功能预测
第三章 棉花SAUR基因家族分析
    3.1 实验材料
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 材料处理及取样
    3.2 实验方法
        3.2.1 棉花SAUR家族基因的鉴定
        3.2.2 系统发育关系分析
        3.2.3 染色体定位和重复事件分析
        3.2.4 基因结构与保守基序分析
        3.2.5 启动子元件分析
        3.2.6 陆地棉SAUR基因表达分析
        3.2.7 荧光定量PCR实验
        3.2.8 SAUR基因与纤维长度QTL共定位分析及共定位基因的SNP分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 SAUR家族基因的鉴定
        3.3.2 SAUR家族基因的系统发育关系分析
        3.3.3 SAUR家族基因的染色体定位与重复事件
        3.3.4 SAUR家族基因结构与保守基序分析
        3.3.5 GhSAUR基因的启动子分析
        3.3.6 外施IAA时SAUR基因的表达模式分析
        3.3.7 棉花纤维与胚珠中GhSAURs基因的表达谱分析
        3.3.8 GhSAURs基因与纤维长度QTL的共定位分析
        3.3.9 共定位GhSAURs基因的SNP分析
    3.4 讨论
        3.4.1 棉花中的SAUR基因家族
        3.4.2 SAUR基因的结构
        3.4.3 GhSAURs基因的表达模式分析及功能预测
第四章 棉花GhSAUR33基因的克隆及功能验证
    4.1 实验材料
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 材料处理及取样
    4.2 实验方法
        4.2.1 GhSAUR33基因的分离
        4.2.2 GhSAUR33基因的生物信息学分析
        4.2.3 GhSAUR33表达载体的构建与农杆菌转化
        4.2.4 拟南芥转化
        4.2.5 转基因拟南芥的筛选与检测
        4.2.6 亚细胞定位
        4.2.7 VIGS实验
    4.3 结果与分析
        4.3.1 RNA质量检测
        4.3.2 GhSAUR33基因CDS序列的PCR扩增
        4.3.3 重组子的蓝白斑筛选及PCR扩增
        4.3.4 GhSAUR33基因的全长序列的获得及分析
        4.3.5 系统进化树分析
        4.3.6 GhSAUR33荧光定量结果
        4.3.7 目标基因转化拟南芥及阳性植株的筛选
        4.3.8 转基因拟南芥形态观察
        4.3.9 基因干扰VIGS实验
        4.3.10 基因的亚细胞定位
    4.4 讨论
第五章 全文结论
参考文献
附件
缩略词表
致谢
作者简介



本文编号：3773996