楸树开花突变体“百日花”的分子调控机制
发布时间：2023-11-10 18:32
植物开花是植物生活史上复杂的过程,由于木本植物具有童期长,基因组杂合度高等客观因素,使得木本植物开花分子机制的研究进展缓慢。楸树(Catalpa bungei C.A.Mey.)属于紫葳科梓树属多年生木本植物,是我国特有的珍贵用材树种。自然界中楸树具有较长的童期,栽植后五年以上开花,花期为10-15天。百日花楸树是课题组培育的新品种,栽植当年开花,花期近百天。百日花楸树为楸树开花分子机制研究提供了宝贵的材料。本文以一年生百日花楸树和楸树9-1为研究对象,采集营养生长期,生殖转变期和生殖生长期的样品。利用单分子实时测序,通过WGCNA分析筛选出与开花相关的关键基因,并从选择性剪切角度揭示一年生百日花楸树和9-1楸树中不同时期转录本的多元性。通过高通量测序筛选出差异表达m RNAs和lnc RNAs,以及可能参与楸树开花的lnc RNA-m RNA互作对。通过分子生物学手段得到了百日花楸树开花调控关键基因Cbu SPL9,揭示了Cbu SPL9及其互作蛋白编码基因在百日花楸树开花过程中具有的潜在功能。主要结果如下:百日花楸树茎部顶端分生组织在三月中旬发生了生殖转变,并在三月下旬出现了花序原...
【文章页数】：156 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究的目的及意义
1.2 植物开花的研究进展
1.2.1 模式植物拟南芥开花分子调控机理研究
1.2.2 木本植物开花分子调控机理研究
1.3 单分子测序技术在植物中的研究进展
1.4 植物中长链非编码RNA的研究进展
1.5 关键基因SPL开花调控网络的研究进展
1.6 楸树开花过程的研究现状
1.7 研究目标和研究内容
1.7.1 研究目标
1.7.2 研究内容
1.8 研究思路
第二章 百日花楸树生殖转变的形态学观察
2.1 材料和方法
2.1.1 植物材料
2.1.2 主要试剂和仪器
2.1.3 试验方法
2.2 结果和讨论
2.2.1 百日花楸树和9-1楸树的外观形态观察
2.2.2 百日花楸树和9-1楸树的顶芽形态学观察
2.3 小结
第三章 百日花楸树开花调控机制的联合组学分析
3.1 材料与方法
3.1.1 植物材料
3.1.2 主要试剂和仪器
3.1.3 试验方法
3.2 结果与分析
3.2.1 楸树转录组测序质量
3.2.2 百日花楸树在开花过程中差异基因
3.2.3 百日花楸树和9-1楸树中转录因子
3.2.4 利用WGCNA技术分析基因的共表达模块
3.2.5 百日花楸树开花过程中关键基因的可变剪切(AS)事件
3.3 小结
第四章 百日花楸树中lncRNAs及靶基因在开花过程中的组学分析
4.1 材料与方法
4.1.1 植物材料
4.1.2 主要试剂和仪器
4.1.3 试验方法
4.2 结果与分析
4.2.1 楸树转录组测序质量
4.2.2 miRNA前体lncRNA的预测
4.2.3 lncRNA靶基因的预测
4.2.4 与开花相关的lncRNA-mRNA互作对预测
4.2.5 差异表达mRNA(DEGs)和lncRNA(DELs)的功能富集
4.2.6 与开花相关的差异mRNA
4.2.7 差异表达的lncRNAs的分类
4.2.8 部分开花相关的差异mRNA和 lncRNA表达趋势验证
4.3 小结
第五章 CbuSPL9 表达模式分析以及功能研究
5.1 材料与方法
5.1.1 试验材料
5.1.2 主要试剂和仪器
5.1.3 试验方法
5.2 结果与分析
5.2.1 楸树CbuSPL9 同源基因的克隆
5.2.2 楸树CbuSPL9 在百日花楸树开花过程中的表达分析
5.2.3 楸树CbuSPL9 在拟南芥中异源表达
5.2.4 楸树CbuSPL9 互作蛋白的筛选
5.2.5 楸树CbuHMGA克隆以及表达模式分析
5.2.6 楸树CbuSPL9和CbuHMGA亚细胞定位分析
5.2.7 楸树CbuSPL9和CbuHMGA蛋白质互相分析
5.2.8 楸树CbuHMGA在拟南芥中异源表达分析
5.3 小结
第六章 结论和讨论
6.1 结论
6.2 讨论
6.2.1 百日花楸树开花调控机制的联合组学分析
6.2.2 百日花楸树中lncRNA及靶基因在开花过程中的组学分析
6.2.3 百日花楸树CbuSPL9 在百日花开花过程中的表达和功能
6.3 展望
参考文献
附录
在读期间的学术研究
致谢
本文编号：3862094
【文章页数】：156 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究的目的及意义
1.2 植物开花的研究进展
1.2.1 模式植物拟南芥开花分子调控机理研究
1.2.2 木本植物开花分子调控机理研究
1.3 单分子测序技术在植物中的研究进展
1.4 植物中长链非编码RNA的研究进展
1.5 关键基因SPL开花调控网络的研究进展
1.6 楸树开花过程的研究现状
1.7 研究目标和研究内容
1.7.1 研究目标
1.7.2 研究内容
1.8 研究思路
第二章 百日花楸树生殖转变的形态学观察
2.1 材料和方法
2.1.1 植物材料
2.1.2 主要试剂和仪器
2.1.3 试验方法
2.2 结果和讨论
2.2.1 百日花楸树和9-1楸树的外观形态观察
2.2.2 百日花楸树和9-1楸树的顶芽形态学观察
2.3 小结
第三章 百日花楸树开花调控机制的联合组学分析
3.1 材料与方法
3.1.1 植物材料
3.1.2 主要试剂和仪器
3.1.3 试验方法
3.2 结果与分析
3.2.1 楸树转录组测序质量
3.2.2 百日花楸树在开花过程中差异基因
3.2.3 百日花楸树和9-1楸树中转录因子
3.2.4 利用WGCNA技术分析基因的共表达模块
3.2.5 百日花楸树开花过程中关键基因的可变剪切(AS)事件
3.3 小结
第四章 百日花楸树中lncRNAs及靶基因在开花过程中的组学分析
4.1 材料与方法
4.1.1 植物材料
4.1.2 主要试剂和仪器
4.1.3 试验方法
4.2 结果与分析
4.2.1 楸树转录组测序质量
4.2.2 miRNA前体lncRNA的预测
4.2.3 lncRNA靶基因的预测
4.2.4 与开花相关的lncRNA-mRNA互作对预测
4.2.5 差异表达mRNA(DEGs)和lncRNA(DELs)的功能富集
4.2.6 与开花相关的差异mRNA
4.2.7 差异表达的lncRNAs的分类
4.2.8 部分开花相关的差异mRNA和 lncRNA表达趋势验证
4.3 小结
第五章 CbuSPL9 表达模式分析以及功能研究
5.1 材料与方法
5.1.1 试验材料
5.1.2 主要试剂和仪器
5.1.3 试验方法
5.2 结果与分析
5.2.1 楸树CbuSPL9 同源基因的克隆
5.2.2 楸树CbuSPL9 在百日花楸树开花过程中的表达分析
5.2.3 楸树CbuSPL9 在拟南芥中异源表达
5.2.4 楸树CbuSPL9 互作蛋白的筛选
5.2.5 楸树CbuHMGA克隆以及表达模式分析
5.2.6 楸树CbuSPL9和CbuHMGA亚细胞定位分析
5.2.7 楸树CbuSPL9和CbuHMGA蛋白质互相分析
5.2.8 楸树CbuHMGA在拟南芥中异源表达分析
5.3 小结
第六章 结论和讨论
6.1 结论
6.2 讨论
6.2.1 百日花楸树开花调控机制的联合组学分析
6.2.2 百日花楸树中lncRNA及靶基因在开花过程中的组学分析
6.2.3 百日花楸树CbuSPL9 在百日花开花过程中的表达和功能
6.3 展望
参考文献
附录
在读期间的学术研究
致谢
本文编号：3862094
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