一、A Pin gene families encoding components of auxin efflux carriers in Brassica juncea（论文文献综述）
王神云[1]（2021）在《甘蓝抗根肿病种质资源鉴定及抗性相关基因挖掘》文中指出结球甘蓝（Brassica oleracea var.capitata L.,简称甘蓝）属十字花科芸薹属甘蓝变种,是我国栽培的主要叶菜类蔬菜之一,在蔬菜供应和进出口中占有重要的地位。由芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae Woronin）引起的甘蓝根肿病在世界范围肆虐,严重危害甘蓝等十字花科蔬菜的生产,造成产量和质量大幅降低。然而,由于抗病资源相对匮乏及病原菌生理小种复杂等原因,使得抗病研究和品种选育进展缓慢。本研究在采集我国甘蓝根肿病重病区的芸薹根肿菌和鉴定其生理小种的基础上,鉴定和筛选甘蓝抗根肿病资源,利用抗、感病材料接种后表达谱的差异、全基因组鉴定和过表达分析,挖掘抗性相关基因。主要研究结果如下:（1）采集湖北省利川市汪营镇和宜昌市火烧坪乡根肿病病发严重区域的病土和病根,分离病原菌,通过显微观察其形态特征,根据芸薹根肿菌ITS序列设计引物对其进行PCR鉴定,确定病原菌为芸薹根肿菌。筛选出Plasmo3-4特异引物可以直接快速的用于甘蓝、白菜、油菜等其他十字花科作物根肿病病原菌检测。随后利用欧洲根肿病鉴别系统（European clubroot differential set,ECD）结合苗期菌土接种法确定了这两个地区根肿菌的生理小种:汪营镇的病原菌为ECD16/4/0,火烧坪乡的病原菌为ECD17/31/13,前者致病力一般,后者致病力极强。因此,以致病力强的火烧坪芸薹根肿菌为接种源,采用苗期菌土人工接种鉴定与成株期自然诱发鉴定相结合的方法,对88份甘蓝种质资源进行抗性鉴定和筛选,大部分材料在两个时期的抗性表现相对一致,其中CR21两个时期的抗性表现均最强,CR55和CR54分别在苗期和成株期表现最弱。（2）利用已鉴定出的甘蓝抗病和感病高代自交系材料CR21和CR54,在室内幼苗水培接种芸薹根肿菌,采集根部通过显微镜检查,发现根肿菌在根毛附着和穿透主要发生在侵染后3天（3 DAI）,是RNA-Seq取样的时间。根部组织进行转录组测序分析后发现,在CR21和CR54中分别找到了1,057个和4,741个差异表达基因（Differentially expressed genes,DEGs）。在CR21中541个DEGs表达量上调,而这些基因在CR54中或没有明显变化或表达量下调,通过GO注释和功能富集分析表明,大部分DEGs参与代谢、转运、信号转导和防御反应,鉴定到165个DEGs与抗病响应相关,包括病原相关分子模式激发免疫（PAMPs-triggered immunity,PTI）相关基因和效应子激发免疫（Effector-triggered immunity,ETI）相关基因。主要有伤口反应基因（Bo3g135780）、呼吸爆发氧化酶类（RBOHB）、转录因子（WRKY28）、TIR-NBS-LRR类抗病基因（RPS4等）,病程相关基因（Pathogenesis-related,PR,Bo 7g005050）,脂质转运蛋白类（LTP1）,几丁质酶（B04g020930）;植物激素响应相关基因,乙烯信号转导（类HRE1和EIN3）、ABA信号转导（PP2C和PYL13）等;细胞壁修饰相关基因（EXP17、PME44）。综上所述,这一研究揭示了 CR21和CR54响应芸薹根肿菌早期侵染的组学差异,并确定了抗病相关候选基因。（3）全基因组共鉴定到61个脂质转运蛋白（BonsLTPs）,不均等地分布在9条染色体上,根据8个半胱氨酸残基（ECM）间残基的相似性,将其中59个归为10个类型。组织转录组分析发现除BonsLTPIX2和BonsLTPXL3外,其他59个基因在不同的组织器官中有表达,部分BonsLTPs基因在花蕾、角果、茎、叶、愈伤组织中有特异表达现象。根肿菌侵染转录组与结构分析相结合鉴定到7个BonsLTPs基因（BonsLTPI.1、BonsLTPI.5、BonsLTPI.9、BonsLTPI.10、BonsLTPI.14、BonsLTPIV.1和BonsLTPIV.6）与根肿病抗性相关,BonsLTPI.5和BonsLTPI.14在拟南芥中过表达后不同程度提高了寄主对P.brassica的抗病性,BonsLTPI.14极显着降低了寄主的发病率和病情指数,BonsLTPI.5显着降低了寄主的病情指数。通过启动子响应元件分析表明它们可能通过加强第一道抵御防线增强抗病性,或者通过细胞内信号转导途径增强抗病性或对水分或营养缺乏间接响应而增强抗病性。（4）全基因组共鉴定到40个几丁质酶（BoChiAs）,不均等地分布在7条染色体上,根据这些基因编码蛋白质序列和结构特性,划分为Ⅰ-Ⅴ五个类型,其中Ⅲ、Ⅴ类型属于家族GH18。组织转录组分析发现11个BoChiAs（类型Ⅳ成员9个）在不同的组织器官中均没有表达,BoChiAⅣ.12在叶中特异表达,16个BoChiAs基因在不同的组织器官中有表达。根肿菌侵染转录组与结构分析相结合鉴定到3个BoChiAs基因（BoChiAⅣ.6、BoChiAⅣ.14、BoChiAⅣ.22）与根肿病抗性相关,BoChiAⅣ.6和BoChiAⅣ.14在拟南芥中过表达后和几丁质寡糖处理表明两个基因一定程度提高了寄主对P.brassica的抗病性,几丁质寡糖处理极显着降低了寄主的发病率和病情指数,两个基因降低了寄主的发病率和病情指数,其中BoChiAⅣ.14极显着减轻了寄主的发病程度。通过亚细胞定位和启动子响应元件分析表明上述基因可能通过直接降解病原菌几丁质或被抗病信号诱导降解病原菌几丁质而增强寄主抗病性。本研究鉴定了目前中国甘蓝根肿病最严重区域之一的病原菌生理小种,有针对性地筛选抗性资源,通过转录组分析、BonsLTPs和BoChiAs基因家族鉴定、基因过表达和抗性鉴定研究,获得甘蓝抗根肿病相关基因,可为抗根肿病研究提供参考,还可为抗病品种的选育提供优异材料和新的思路,为根肿病防治策略制定提供理论依据。
吴玲玲[2]（2021）在《OsPIN1同源基因对水稻根系发育的影响》文中进行了进一步梳理生长素输出载体PIN通过影响生长素的梯度分布而调控植物生长发育的多个过程。PIN1的研究在拟南芥中已经非常多,但水稻中关于PIN1的研究甚少。我们课题组前期通过CRISPR/Cas9技术获得了pin1a pin1b和pin1c pin1d双突变体。在此基础上,本论文通过杂交得到三突变体pin1a pin1b pin1c、pin1a pin1b pin1d和四突变体pin1a pin1b pin1c pin1d,并运用生理学和分子生物学方法进一步探究了OsPIN1同源基因对水稻根系发育的影响,获得以下结果:1.OsPIN1同源基因共同调控水稻主根、侧根和不定根的发育。五天苗龄的三突变体pin1a pin1b pin1c和pin1a pin1b pin1d均表现为独根,不定根原基起始细胞不能形成;在距离根基部大约0-2 cm之间的主根上,两个三突变体都无侧根形成。pin1a pin1b pin1c pin1d四突变体缺失整个根系组织,但其在胚形成过程中胚根原基能正常形成。2.OsPIN1a和OsPIN1b的突变影响水稻对外源生长素和细胞分裂素的敏感性。在不同浓度的NAA、6-BA和NPA处理下,pin1a、pin1b和pin1a pin1b双突变体植株的株高、主根长和不定根数均随浓度的增加降低,但与pin1a、pin1b突变体相比,pin1a pin1b双突变体对6-BA、NAA和NPA的响应较弱。3.部分生长素相关基因和不定根发生基因的表达量在三突变体pin1a pin1b pin1c、pin1a pin1b pin1d和四突变体pin1a pin1b pin1c pin1d中发生变化。介导生长素信号转导的部分基因的表达受到抑制,如Os ARF家族中的Os ARF9、Os ARF12、Os ARF16和Os IAA家族中的Os IAA11、Os IAA20和Os IAA23。生长素输入载体Os AUX家族中的Os AUX1、Os AUX2和Os AUX4和生长素合成基因Os YUC家族中的Os YUC3和Os YUC4表达均受到抑制。不定根发生相关基因CAND1、CRL4、CRL5和ERF3的表达也受到抑制。4.异源表达拟南芥AtPIN1能部分回复OsPIN1多突变体的表型。将拟南芥AtPIN1转入pin1a pin1b pin1c三突变体中,能部分回复该三突变体不定根缺失,侧根缺陷以及地上部分向重力性缺失的表型。qRT-PCR结果表明,异源表达拟南芥AtPIN1也能部分恢复生长素合成和转运相关基因的表达水平。综上所述,OsPIN1同源基因协同参与调控水稻胚根、不定根和侧根的发生发育;拟南芥和水稻PIN1蛋白在功能上部分保守。本研究阐明了水稻中OsPIN1的精细调控机制,丰富了水稻根系发育的分子机制。
汪虎[3]（2021）在《黄瓜WUSCHEL-related homeobox1调控叶片形态的机理研究》文中研究指明叶片是植物重要的源器官,其形状和大小都直接影响植株的光合效率,也是植株形态建成的重要因素。在之前的研究中,本实验室发现了一个黄瓜“芒果”形果实突变体mf（mango fruit）,表现出雄花和雌花的不育缺陷,其是由于黄瓜WUSCHEL-related homeobox1（CsWOX1）的蛋白截短引起的突变表型。除了花的突变表型外,mf突变体还表现出明显的叶片中侧轴极性发育缺陷,表现为叶片宽度明显变窄。因此,本研究主要探索了CsWOX1参与调控黄瓜叶片形态建成的机制。主要研究结果如下:1.通过对连续叶位的叶片观察,发现相较于野生型,mf突变体在真叶的中侧轴极性建成过程中显示出明显的缺陷,尤其是叶片远端区域更为明显。随着植株苗龄的增加,突变体叶片宽度变得越窄。缺陷最严重的叶片远端区域的宽度测量结果显示,mf突变体的每个节位叶片宽度均显着小于野生型。同时,mf突变体的叶宽与叶长的比值也均明显小于野生型,且随节位升高差距逐渐扩大。叶片纵剖结果显示,mf植株叶片的栅栏组织细胞相对于野生型更为疏松,细胞层更薄;海绵组织细胞形状更为不规则,体积较大。扫描电镜观察发现mf的叶表皮细胞带有褶皱,并且叶片细胞体积明显大于野生型。2.通过原位杂交分析明确CsWOX1在叶片的边缘中间部位表达。构建拟南芥的Atwox1 prs双突变体,通过异位表达后的回补实验证实了CsWOX1能很大程度恢复Atwox1 prs双突变体的叶片扩展缺陷,明确了CsWOX1在叶片扩展中的作用。3.CsWOX1通过调控生长素极性运输相关基因参与到黄瓜叶型发育过程。对mf突变体和AM218野生型叶片进行转录组测序,结果显示部分生长素极性运输相关基因在两者中存在差异表达。将生长素极性运输相关基因Cs PID1突变所产生的round leaf（rl）圆叶突变体与mf突变体构建mf rl双突变体。观察发现mf rl双突变体叶型近似于rl突变体,说明CsWOX1通过依赖Cs PID1的功能参与叶型形成。对黄瓜中生长素极性运输载体相关基因进行鉴定,发现mf突变体中输出载体基因PIN和输入载体基因AUX/LAX表现出不同程度的下调,而在过表达植株中这些基因则表现出不同程度的上调表达趋势。在这些变化的基因中,发现CsWOX1能够直接激活Cs PIN2的表达,并且Cs PIN2主要在叶片远端进行表达。这些证据表明CsWOX1通过调控生长素极性运输基因进而影响叶型发育。4.通过mf rl双突变体的构建,发现CsWOX1通过依赖生长素极性运输影响了叶脉的建成模式。将本研究中出现的不同叶片类型,包括野生型,mf突变体,rl突变体,以及CsWOX1过表达植株（OE）的叶片的叶脉建成模式进行相关参数的统计分析,发现初级叶脉和二级叶脉的长度、密度、数量以及叶脉夹角都与叶型变异产生了很强的相关性,推测CsWOX1通过调节生长素极性运输载体基因参与叶脉模式建成,进而影响叶型发育。5.在黄瓜中过表达CsWOX1后发现其叶片相对于野生型明显变小。将mf和OE植株的叶片下表皮细胞形态与野生型植株进行对比,前者细胞体积相对于野生型明显变大,后者相对于野生型明显变小。通过对CsWOX1蛋白进行酵母双杂交筛库,发现其能够和叶片细胞发育进程相关蛋白CIN-TCP4a互作。同时,OE植株中的CIN-TCP类基因出现了不同程度的上调表达,而mf植株中则表现出下调趋势。这些结果说明CsWOX1在转录水平和蛋白水平对CIN-TCP类基因产生调控。另外,研究还发现CINTCP4c能够对CsWOX1的启动子活性产生抑制,表明CIN-TCP4c和CsWOX1之间存在反馈调节作用;二者协同调控叶片细胞的发育状态,进而影响到叶片扩展过程。总之,CsWOX1可以通过调控生长素极性转运基因影响黄瓜叶型和叶脉模式的建立。同时,CsWOX1通过与CIN-TCP4a进行蛋白互作,并与CIN-TCP4c建立反馈调节机制,协同调控叶片细胞的发育状态。这些互作因子的发现促进了WOX1在叶片发育中的调控机制研究。
杨杨[4]（2021）在《白菜多聚半乳糖醛酸酶基因PG45与其拟南芥直系同源基因的功能及作用机理研究》文中提出细胞的增殖、扩张与分化是植物生长发育的重要细胞学基础。这一系列细胞学事件与细胞壁代谢之间有着密切的联系。果胶作为双子叶植物初生细胞壁的主要组分,其合成、修饰与降解代谢通过影响细胞壁的流动性和可延展性,参与着植物生长发育的众多环节。因此,研究果胶代谢有助于明确细胞壁在植物生长发育历程中的作用,同时为农作物重要经济性状和育性的精准调控提供理论依据。现有研究表明多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）是参与果胶降解代谢的重要水解酶,其编码基因在物种进化过程中迅速扩张,并在双子叶植物中形成了庞大的基因家族。近年的研究基于对PG基因家族演化和表达模式的分析,提出了PG重复拷贝可能的保留机制,但仍缺乏生物学功能方面的证据支持。目前,仅有少数植物PG基因完成了功能鉴定。已有的研究结果表明PG基因参与了叶片扩张、果实成熟、器官脱落等众多环节,其作用与细胞扩张和细胞分离关系密切。然而,PG基因在器官形态建构方面扮演了怎样的角色,涉及了哪些细胞学事件,对植株组织器官水平的果胶降解以及内源寡聚糖的积累有着怎样的影响等问题都尚未明确。此外,果胶代谢也参与了花粉壁这类特殊且复杂的细胞壁的发育。PG基因参与了花粉内壁发育以及后期的花粉管伸长过程,但对其在花粉外壁建构中的作用研究非常有限。本实验室早期在白菜（Brassica campestris ssp.chinensis Makino,syn.B.rapa ssp.chinensis）中鉴定出了一个参与花粉壁发育和花粉管伸长的PG基因,而后期基于白菜基因组的系统发生分析表明,该基因在白菜中具有5个重复拷贝BrPG45-1～BrPG45-5,且其中三个拷贝在白菜核不育两用系雄蕊中差异表达。为更新对白菜PG45生物学功能的认识并探讨重复拷贝的保留机制,本研究首先进行了PG45的起源及其在芸薹属物种中的演化分析,并基于对5个重复拷贝的表达模式和生物学功能的研究,进一步讨论了PG重复拷贝的保留机制。鉴于白菜和拟南芥在进化上亲缘关系较近,且在拟南芥中仅有单个直系同源拷贝的优势。本研究对AtPG45表达模式和生物学功能进行了研究。在此基础上对AtPG45在细胞学事件以及植物组织器官中果胶降解代谢的影响进行分析,以期明确PG45的作用机理。主要研究结果和结论如下:（1）通过构建包含有31个物种PG基因的最大似然法系统发生树对PG45进行演化分析,发现PG45起源于双子叶植物共同祖先。该基因在3个芸薹属代表物种中进化保守且形成了多个重复拷贝。通过q RT-PCR对白菜和拟南芥PG45的表达分析,发现BrPG45的5个重复拷贝均在发育后期的雄蕊中优势表达,且在白菜核不育两用系雄蕊中差异表达;AtPG45除在花序中优势表达,还在叶片等多个组织器官中表达。根据启动子GUS活性的分析,发现白菜和拟南芥PG45在单核小孢子和双核花粒时期的绒毡层,双核和三核花粉时期的花粉粒中表达。白菜PG45的5个重复拷贝表现出了一致的时空表达模式;拟南芥PG45在茎尖生长点、莲座叶的叶腋等分生组织中也检测到了较高的表达。在洋葱表皮和拟南芥根部表皮细胞中进行的亚细胞定位分析表明,白菜和拟南芥PG45都是可在细胞膜外表达的分泌蛋白。（2）利用芜菁黄花花叶病毒介导的基因表达沉默技术同时抑制BrPG45-1～BrPG45-5在菜心中的表达时,约26.1%的成熟花粉粒异常粘连,并伴随有花粉萌发率降低至野生型对照的44.4%,但不影响营养生长和花器官形态。透射电镜与苯胺蓝染色等技术对花粉发育过程的分析表明,BrPG45的表达抑制会造成花粉外壁结构的异常,其可能通过影响孢粉素沉积来调控花粉外壁顶盖和基粒棒的结构。花粉粘连的表型与含油层物质过度积累有关,而与胼胝质壁的降解无关。根据对BrPG45-1、BrPG45-3和BrPG45-5异源表达拟南芥的表型观察,发现各拷贝异源表达的拟南芥都出现了花粉粘连、花粉活力降低的表型,说明BrPG45拷贝之间存在功能冗余,可能通过剂量效应保留。（3）对AtPG45突变体和过表达材料生长发育的表型分析,发现AtPG45的异常表达会抑制下胚轴和花茎伸长。突变体atpg45和AtPG45过表达植株的开放花中,81.0%和16.8%出现了雄蕊数量减少的情况。互补实验结果表明,转化互补载体可以恢复突变体atpg45中观察到的表型。对侧生器官发育的观察分析,AtPG45的异常表达会造成莲座叶卷曲,使叶片纵向曲度显着提升至野生型中的2倍。此外,AtPG45的表达沉默会引起侧枝数量增加至野生型的3.3倍,并通过影响花原基和花器官原基的建构导致开放花的四轮花器官出现高比例的形态异常;AtPG45的过表达会导致叶片宽度的过度生长,伴随有叶片表面积的增大和叶片长宽比的减小。对AtPG45突变体和过表达材料的表型分析,表明AtPG45主要参与了器官的伸长与扩张,以及侧生器官的形态建构,即与白菜PG45出现了生物学功能上的分化。（4）通过测定大肠杆菌中诱导表达的His-SUMO-AtPG45的蛋白活性,明确了AtPG45具有PG水解酶活性。白菜和拟南芥PG45在PG功能域序列上具有保守型,暗示了白菜PG45也通过降解果胶来执行其生物学功能。此外,AtPG45的表达沉默可显着降低叶片中的PG总活性与细胞壁果胶的含量。通过对拟南芥叶片纵切结构和细胞形态的分析,发现叶肉细胞在栅栏组织和海绵组织中的排列和形态在AtPG45突变体和过表达叶片中出现了异常,进而明确了AtPG45表达异常引起的叶片卷曲与叶片近轴端-远轴端极性有关。利用带有微管结合蛋白标记GFP-MAP4的野生型和突变体atpg45材料,分析了叶片上下表皮的细胞增殖和细胞扩张情况。结果表明,AtPG45的表达沉默会引起上表皮细胞增殖时期缩短至下表皮增殖时期的48.0%,而细胞相对扩张速率不受影响。免疫荧光标记对果胶分布的分析表明,AtPG45在叶片极性建构中的作用与甲基甲酯化果胶在叶片中的分布无关。高效排阻色谱-质谱法对于拟南芥叶片内源寡聚糖的分析发现,在聚合度2～7范围内,AtPG45的表达沉默会引起高聚合度寡聚糖的积累,而AtPG45的过表达则会促进小片段寡聚糖的产生。此外,AtPG45的异常表达均导致聚合度8～15的寡聚糖的占比降低。因此,AtPG45在叶片发育过程中的作用可能与其对内源寡聚糖组成的影响有关。综上所述,AtPG45通过影响植物组织器官中的果胶降解,参与了细胞增殖、细胞形态建构等事件,进而作用于组织器官的形态建构过程。
赵朋[5]（2020）在《马铃薯StMYB2R-86基因抗盐胁迫功能分析及StHsp20基因家族鉴定分析》文中指出土壤盐碱化是当下农业生产中面临的重要生态环境问题之一。盐胁迫严重影响农作物种子的萌发和生长发育,造成农作物产量和品质的下降。为了应对不利的环境条件,植物在进化过程中形成了一系列复杂的调控机制。依赖转录因子的转录调控网络在植物的生长发育和逆境胁迫抗性等多种生理过程中具有重要作用。MYB转录因子家族是植物中一类较大的转录因子家族,已有许多关于其在植物逆境胁迫响应中作用的研究报道。马铃薯中关于MYB转录因子在逆境胁迫响应中功能研究的报道非常少,为了研究MYB转录因子在马铃薯盐胁迫抗性中的功能,本研究在全基因组水平鉴定了马铃薯2R-MYB基因,筛选出与非生物胁迫响应有关的马铃薯2R-MYB基因,克隆了St MYB2R-86基因,分析其在植物盐胁迫响应中的功能。在研究过程中发现热激蛋白基因Hsp20在盐胁迫下表达水平显着上调,因此对马铃薯Hsp20基因也进行了鉴定和初步功能分析。主要研究结果如下:（1）鉴定到110个马铃薯2R-MYB基因,分布于马铃薯12条染色体上,按照其所在染色体位置依次命名为St MYB2R-1至St MYB2R-110。通过分析RNA-seq数据,筛选出53个对盐胁迫、干旱胁迫或高温胁迫具有响应的马铃薯2R-MYB基因,以实时荧光定量PCR技术对部分2R-MYB基因的表达水平进行检测,结果与RNA-seq分析结果基本一致。（2）克隆了马铃薯St MYB2R-86基因,构建了St MYB2R-86::RFP和RFP::St MYB2R-86两种红色荧光蛋白融合表达载体以检测St MYB2R-86蛋白在亚细胞结构上的表达位置,检测结果均表明St MYB2R-86蛋白为细胞核定位蛋白。利用实时荧光定量PCR检测St MYB2R-86基因在盐胁迫、干旱胁迫和高温胁迫下的表达水平变化,结果显示St MYB2R-86基因对这三种非生物胁迫均有响应。（3）马铃薯St MYB2R-86基因在拟南芥中异位表达,在正常生长条件下野生型拟南芥和St MYB2R-86基因过表达拟南芥表型之间没有显着差异。在100 m M Na Cl盐胁迫下,St MYB2R-86基因过表达拟南芥种子的萌发速率和萌发率均超过野生型拟南芥,植株根长（P<0.01）和鲜重（P<0.05）明显高于野生型拟南芥。盐胁迫下,St MYB2R-86基因过表达拟南芥中胁迫相关基因At NHX1、At PERX34、At SOD、At P5CS2、At LEA3、At HSP17.8和At HSP17.6B基因的表达水平显着高于野生型拟南芥,只有抗坏血酸过氧化物酶基因At APX1的表达水平与野生型拟南芥之间无显着差异。此外,At HSP17.8和At HSP17.6B基因表达水平上调幅度高于其它基因,且未经盐胁迫处理时,At HSP17.8基因在St MYB2R-86基因过表达拟南芥中表达水平显着高于野生型拟南芥,暗示了Hsp20基因家族在植物盐胁迫抗性中的潜在功能。（4）在正常生长条件下,野生型马铃薯和St MYB2R-86基因过表达马铃薯的表型没有明显差异。在100 m M Na Cl盐胁迫下生长1个月后,St MYB2R-86基因过表达马铃薯生长势强于野生型马铃薯,株高显着（P<0.05）高于野生型马铃薯,根系相对更为发达。胁迫相关生理指标测定表明,盐胁迫处理后St MYB2R-86基因过表达马铃薯中积累了更多的脯氨酸,细胞离子渗漏率和丙二醛含量均低于野生型马铃薯,叶片中超氧根离子O2-的分布也较野生型马铃薯更少。（5）对马铃薯St MYB2R-86基因编码区上游2000 bp启动子潜在区域序列的顺式作用元件分析表明,该区域含有4种激素响应相关的顺式作用元件,分别响应茉莉酸甲酯、脱落酸和水杨酸3种植物激素。对野生型拟南芥和St MYB2R-86基因过表达拟南芥进行激素处理,在0.2μM脱落酸和50μM水杨酸处理下,野生型拟南芥和St MYB2R-86基因过表达拟南芥之间没有明显表型差异;在30μM茉莉酸甲酯处理下,St MYB2R-86基因过表达拟南芥的根长和鲜重极显着（P<0.01）高于野生型拟南芥。进一步检测了盐胁迫下St MYB2R-86基因过表达拟南芥中茉莉酸信号通路相关基因表达水平,结果表明随着盐胁迫时间的增长,At JAR1、At COI1和At MYC2基因表达水平不断下调,茉莉酸信号通路负调控因子At JAZ1基因表达水平逐渐上调;野生型拟南芥中上述基因表达水平变化趋势相反,说明马铃薯St MYB2R-86基因可能通过负调控茉莉酸信号通路增强植株盐胁迫耐受能力。（6）鉴定到48个马铃薯Hsp20基因,分布于马铃薯12条染色体上。48个马铃薯Hsp20基因中,有19个基因属于串联重复基因,2个基因属于片段复制基因,说明基因复制事件对于马铃薯Hsp20基因家族的扩大至关重要。共有43个马铃薯Hsp20基因不含有内含子或仅有1个内含子,这可能与其需要响应逆境胁迫而快速表达有关。顺式作用元件分析表明,除St Hsp20-23和St Hsp20-41基因以外,其他马铃薯Hsp20基因启动子均含有至少1种逆境胁迫响应相关的顺式作用元件。通过实时荧光定量PCR检测48个马铃薯Hsp20基因在高温、盐和干旱胁迫下表达水平变化,结果显示大多数Hsp20基因表达水平响应这三种非生物胁迫,说明马铃薯Hsp20基因在植物对非生物逆境胁迫响应过程中可能具有重要作用。
顾晓燕[6]（2020）在《对拟南芥VAMP714基因功能的研究及SNARE蛋白系统进化分析》文中指出植物激素生长素及其定向胞间运输在植物生长发育的许多方面,如主根和侧根形成、导管组织分化、向性运动及胚胎发育等,起着重要作用。生长素输出载体-PIN-FORMED（PIN）蛋白在细胞中的不对称分布决定了细胞间生长素流动的方向。有一种内吞途径调节着PIN蛋白在质膜和内体之间的循环,从而提供一种动态定位的机制,而这需要膜系统及其与之连在一起的货物蛋白的调节性运动和融合来完成。可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感因子附着蛋白受体（SNAP receptors,SNAREs）是参与囊泡运输和膜融合的关键蛋白,根据其序列可分为Q-或者R-SNAREs。迄今为止,对于R-SNARE尤其是VAMP714（Vesicle Associated Membrane Protein 714）蛋白的功能知之甚少。本论文通过对vamp714 T-DNA插入突变体、显性负效应突变体以及超表达体的研究发现一个依赖于R-SNARE的胞外途径对PIN蛋白从高尔基体到质膜的定位是至关重要的。此外,本论文利用9种有代表性的绿色植物已有的表达和转录组数据,研究了SNARE蛋白的系统进化模式。具体研究结果如下:1.与野生型相比,vamp714 T-DNA插入突变体、显性负效应突变体以及超表达体均表现出幼苗根短、直立度低、植株矮小且分支数较多,向重力性作用发生异常,突变体根部细胞排列紊乱,没有组织性。在所有vamp714相关突变体根尖,生长素的分布模式出现异常,且含量均较低。启动子-GUS报告基因（pro VAMP714::GUS）的表达分析发现,无外源生长素时,VAMP714基因主要在根部维管组织和皮层细胞中表达,在子叶的叶脉及静止中心少量表达,在根尖和真叶中无GUS信号;但外源生长素可以诱导GUS信号在真叶叶脉及根尖表达。2.vamp714 T-DNA插入突变体、显性负效应突变体及超表达体均表现出根部小柱细胞分布异常,缺少小柱层和一个特定的静止中心（QC）以及小柱干细胞表现出分化的特性,表明所有vamp714相关突变体根的QC没有功能。茎尖分生组织相关基因SHORTROOT（SHR）和SCARECROW（SCR）的转录水平在所有vamp714相关突变体中均表现为下调。生长素处理可以诱导VAMP714以及VAMP7-1相关基因家族成员的表达水平上调。PIN1,PIN2和PIN4基因的转录水平在所有vamp714的突变体中均下调。3.VAMP714:GFP和VAMP714:mCherry融合蛋白均定位在质膜和囊泡中,协助囊泡运输。VAMP714蛋白与PIN1和PIN2蛋白在质膜上共定位。PIN蛋白的定位在所有vamp714相关突变体中均发生异常。使用囊泡运输抑制剂Brefeldin A（BFA）处理后,PIN1和PIN2以及VAMP714在vamp714 T-DNA插入突变体、显性负效应突变体及超表达体背景下,没有在BFA小体中聚集,表明VAMP714对于PIN胞内体的循环是必不可少的。用肌动蛋白解聚物latrunculin B（Lat B）处理显示VAMP714相关的囊泡在细胞质中聚集。结果表明:VAMP714与PIN蛋白经过相同的从BFA腔室到质膜的内体循环,定位在相同的囊泡,并且形成了依赖肌动蛋白的内吞循环通路的一部分,该通路可以将PIN蛋白运输到质膜。4.对植物物种间不同种类SNARE蛋白的系统进化分析表明:在拟南芥中发现两个Qc-SNARE同系物AT1G16225和AT1G16230、一个R-SNARE同系物AT3G25013。每个SNARE类群都可以被分成亚分支,其中多数亚分支包含所有被研究物种的基因,证明其古老的进化起源。在所有拟南芥SNARE中鉴定出了46个蛋白基序,通过构建每个基因类别的最大似然树突出基序的丢失和获得的进化模式。对64个SNARE蛋白编码基因在拟南芥79个器官和发育阶段的表达分析显示:SNARE蛋白编码基因在拟南芥发育过程中能够进行广泛的表达和显着的调控。5.分析遗传距离与表达距离的关系,发现除了Qa以外,在其它任何SNARE基因类别内或基因类别间均无显着的正相关关系,说明不能排除进化历程中通过基因复制和随后的快速亚/新功能化的可能性。随着多细胞生物的进化,所有SNARE蛋白的数量都会增加。综上,囊泡运输相关膜蛋白基因VAMP714在生长素运输及信号转导过程中起重要作用,且VAMP714对于PIN蛋白在质膜上的运输和定位至关重要。本论文最大的创新点在于其是首次经过系统研究表明拟南芥VAMP714参与调控PIN蛋白相关的囊泡到质膜的胞吐作用以及PIN蛋白在质膜和内体之间的循环过程,这也是生长素激活的依赖于VAMP714的PIN蛋白或生长素运输系统的正调节循环回路的一部分。此外,本论文也是首次分析整个SNARE蛋白家族的系统进化关系,提供了关于SNARE家族基因在绿色植物中的多样化模式和驱动因素的见解。理解这些系统发育关系有助于理解SNARE功能的进化。而且这也为进一步研究SNARE蛋白在植物发育和对环境响应过程中的特定功能提供了一个平台。
杨影[7]（2020）在《山核桃AUX/LAX家族基因克隆及其在非生物胁迫下的表达分析》文中认为山核桃（Carya cathayensis Sarg.）为胡桃科（Juglandaceae）山核桃属（Carya Nutt.）的木本油料经济树种。然而,在山核桃生长发育过程中容易受到干旱、盐渍、高温等不利环境灾害,从而造成生长缓慢、叶片脱落、落花落果甚至树体死亡,导致果实的品质和产量降低。生长素作为植物生长发育过程中最重要的植物激素,其极性运输、信号转导以及与逆境胁迫的关系引发科学家们的重视。生长素内流转运载体AUX/LAX基因参与植物应对多种非生物胁迫的响应过程。本研究利用山核桃基因组和转录组数据库获得CcAUX/LAX基因家族序列,经克隆后进行生物信息学分析,同时分析家族基因的组织特异性及其在非生物胁迫下的表达模式,并通过转基因对CcLAX3基因的功能进行进一步验证。主要研究结果如下:（1）共克隆获得了8个CcAUX/LAX基因CDS序列;序列比对显示该家族蛋白有较高的保守性,与木本植物中的同源蛋白有更近的亲缘关系;该家族蛋白具有10个跨膜结构域,亚细胞定位证实CcAUX/LAX蛋白均定位在细胞膜上。（2）CcAUX/LAX基因的组织特异性表达分析显示,该家族成员在根、茎、叶、花和果实中呈现不同的表达丰度,在根中的表达量较高,而在茎中的表达量较低。构建CcAUX/LAXp::GUS载体并转入拟南芥中,组织化学染色定位显示,CcLAX2、CcLAX3和CcLAX4基因均在叶脉和下胚轴中表达,但在根和侧根中的表达模式不一致。CcAUX/LAX基因对干旱和盐胁迫响应程度不同。（3）顺式作用元件分析显示,CcAUX/LAX基因启动子上包含大量的光响应、激素响应以及非生物胁迫响应元件。将CcLAX3基因启动子在烟草中瞬时表达,发现其活性受IBA和Na Cl的强烈诱导;但在干旱胁迫和ABA处理下,启动子的活性却被抑制。（4）对CcLAX3过表达拟南芥进行干旱、盐胁迫处理,结果显示其种子萌发率高于野生型,但主根长度和侧根数在干旱处理25天后显着低于野生型。同时过表达株系中多数非生物胁迫相关基因的表达量下降,植株对胁迫的耐受性也有所降低。
鲍亚宁[8]（2020）在《高温下亚麻纤维发育相关转录组及生长素信号相关基因的研究》文中提出亚麻是一种重要的全球经济作物,具有优良特性和多种商业用途,已广泛用作纤维、食用油、药物、饲料和复合材料。近年来频繁发生的极端气候（包括高温）对农作物生产威胁越来越大,亚麻为喜凉作物,其茎的解剖结构和纤维形成受高温影响严重。而目前高温对亚麻纤维发育影响的分子机制研究鲜有报道。本研究结合二代高通量转录组测序和三代全长转录组测序技术,探究高温胁迫对亚麻纤维发育的影响,在此基础上,对亚麻生长素早期响应的LusSAUR和LusGH3基因家族、生长素运输载体LusA UX/LAX和LusPIN基因家族进行全基因组鉴定和表达模式分析。本研究主要内容和结果如下:1.高温胁迫下,分别在亚麻茎上、中、下三个部位取茎皮组织（分别代表纤维发育的三个不同时期）进行二代与三代转录组测序分析,其中HT处理与CK在茎皮上部、中部和下部差异表达基因数目分别为:2889、3131和5244。GO富集分析揭示:高温胁迫下,茎皮上部差异表达基因主要富集于通过苯丙烷生物合成过程/木质素的生物合成路径;茎皮中部差异表达基因主要富集在水解酶/半乳糖苷酶活性/β-半乳糖苷酶活性路径;茎皮下部差异表达基因主要与纤维素合成相关。我们调查了与细胞壁合成相关差异表达的基因,这些基因在纤维不同发育时期的表达模式差异很大,总体来看,高温胁迫下CesA、SUS、BGAL、PEL、PAL、GAD、LAC等基因均表达下调,大部分XTH、EXP、PME、CCoAOMT基因表达下调。此外,高温胁迫下,生长素响应基因SA UR、ARF、AMX/IAA以及生长素运输载体AUX/LAX、PIN基因差异表达,大多数基因在亚麻纤维发育不同的阶段表达保持一致上调或下调,其中2个SAUR基因、4个ARF基因、3个AUX/A4基因、1个AUX/LAX基因表达下调;3个SAUR基因、3个ARF基因、2个AUX/AA基因、1个AULAX基因和4个PIN基因均表达上调。这可能是在高温胁迫下,茎皮中、下部的韧皮部厚度、纤维细胞横切面积、纤维细胞壁厚度、茎横切面纤维细胞个数等显着低于对照,最终成熟纤维的纤维素含量显着低于对照,果胶含量显着高于对照的原因。基于以上分析和酸生长学说,我们推测亚麻生长素早期响应基因和生长素运输载体基因可能在亚麻抵御高温胁迫或在纤维发育过程中起重要作用,由此进行了后续研究。2.对亚麻SA UR和GH3基因进行全基因组鉴定,共鉴定到86个LusSAUR基因和10个LusGH3基因。对LusSAUR和LusGH3基因家族进行生物信息学分析,并通过公开的基因芯片数据和本研究的转录组数据,获得这些基因在不同组织和高温胁迫下的表达模式,从中选择在茎皮组织相对表达量较高或响应高温胁迫的基因,例如:LusSA UR9、12、15、18、35、39、50、72、73、83等基因。通过qRT-PCR获得它们在激素处理（IAA,MeJA,ABA,SA）和非生物胁迫（PEG,NaCl,CdCl2）下,在根、茎、叶组织中的基因表达模式。结果表明,IAA处理亚麻幼苗时,LusSA UR和LusGH3基因可以在短时间内响应生长素,表达迅速上调,并且LusSAUR基因在不同组织中响应激素处理和非生物胁迫。由此推测LusSAUR9、18、73、83基因在亚麻纤维发育、应对高温胁迫、激素处理和其它非生物胁迫过程中发挥重要作用,可作为候选基因进行后续研究。3.通过对亚麻A UX/LAX和PIN基因家族进行全基因组鉴定和分析,共鉴定到8个A UX/LAX基因和8个PIN基因。对LusAULAX和LusPIN基因家族进行生物信息分析,并通过公开的亚麻不同组织的基因芯片数据和本研究的转录组数据对LusAULAX和LusPIN基因的表达模式进行分析,由此推测LusAU/Xla、LusAUX1b、LusLAX1a、LusLAX1b、LusPIN1和LusPIN3基因可能在亚麻韧皮部纤维发育过程中发挥作用,LusLAXlb、LusPIN3、LusPIN5a和LusPIN5b基因在亚麻的茎皮组织响应高温胁迫。此外,LusLAX1a、LusLAX1b、LusLAX3b等3个基因存在可变剪切。LusAUX1a基因在拟南芥中异源表达后,转基因拟南芥发芽7 d的幼苗主根显着长于WT,对开花期拟南芥茎横切面细胞学分析发现,在茎上部和下部转基因拟南芥皮层细胞数量多于WT;在茎下部,转基因拟南芥维管束内细胞数增多。通过VIGS技术在亚麻中对LusPIN5a基因进行沉默,茎横切面细胞学分析表明,LusPIN5a基因的沉默影响了亚麻木质部细胞的形态和排列,并且韧皮部纤维细胞出现了大小不均一且细胞个数增多的表型。
沈如怡[9]（2020）在《光强对菊花分枝角度的影响》文中研究表明地被菊是有重要观赏价值的菊花（Chrysanthemum×morifolium）栽培类型之一,其分枝能力强、抗性耐性强,广泛应用于园林绿化。然而现有的地被菊中仍缺少匍匐性较好的品种,且其匍匐性机理尚不明晰,关于光诱导菊花分枝角度的研究也少有报道。因此,本研究以课题组杂交新种匍地菊（C.yantaiense,YT）直立型地被菊品种‘繁花似锦’（FH）得到的F1群体中的直立株系E-236和匍匐株系P-270为试验材料,针对地被菊匍匐形成机理这一关键问题,结合形态学、解剖学、生物信息学和分子生物学方法,研究光强对菊花分枝角度的影响,主要结果如下:（1）对直立株系E-236和匍匐株系P-270进行梯度光强试验,发现两个株系的重力性定点角（Gravitropic setpoint angle,简称GSA）随光强增强而减小,且匍匐株系的GSA减小幅度更大。在强光下,直立株系E-236茎GSA由155°减小到150°,匍匐株系P-270茎GSA由110°减小到85°。石蜡切片观察发现P-270近地侧的细胞数目极显着多于远地侧,使P-270直立转变为匍匐生长。（2）本研究根据转录组分析筛选出15个关键基因,并对这些基因进行不同光强不同时期的表达模式分析。Cm LAZY1和Cm TAC1表达模式相近,参与调控菊花分枝角度,且Cm TAC1受光信号影响较大,Cm LAZY1受光信号影响较小。在信号转导相关基因中,Cm NPH3和Cm RPT2均随着光强增强基因表达量先升上调再下调。且匍匐株系中的Cm RPT2表达量的差异更明显。PIN家族中,Cm PIN3和Cm PIN5的表达模式较为相似,但两个株系的表达量差异并无Cm PIN1明显。Cm IAA13和Cm AUX1的表达模式类似,但表达量差异没有Cm ABCB1大。Cm YUC10在梯度光强处理后7天的表达量差异较大;而Cm EXPA1在两个株系的梯度光强处理21天后基因表达量差异较大。（3）通过TRV-VIGS技术沉默Cm TAC1、Cm LAZY1、Cm PIN3、Cm PIN5、Cm EXPA1,发现这五个基因具有调节菊花分枝角度的功能,并且匍匐株系对于光调控基因的表达量变化更敏感。基因沉默后,匍匐株系P-478在高光强处理下分枝角度从129°增长到了160°;直立株系E-501在高光强处理下分枝角度从152°增长到了160°。本研究分析了影响菊花分枝角度的关键基因,为进一步的研究提供了一定的依据,并为培育匍匐性好的地被菊新品种奠定了理论基础。
张圳[10]（2020）在《镁营养在杨树响应铝毒害胁迫中的作用机制研究》文中研究指明铝（Aluminum,Al）在酸性条件下被活化,从而会显着抑制植物生长和产量。目前,随着全球土壤酸化问题日益加剧,铝毒害成为制约农作物产量提高的主要限制因素之一。因此,植物响应铝毒害的作用机制研究逐渐受到广泛关注。木本植物显示出更强的应对铝毒性胁迫的能力,木本植物对铝的耐受性比草本植物高50-1000倍。有研究表明,镁离子(Mg2+)可以缓解铝对某些草本植物根尖的毒性。然而,无论在草本植物还是木本植物中,镁对植物铝毒性的响应分子机制仍然是不清楚的。因此,本论文主要以能够抵抗高浓度铝毒性的杨树为研究材料,来阐明镁对缓解铝毒性的分子机制,为植物铝抗性机制提供新的证据支持,并为酸性土壤上镁高效植物的耐铝特性提供一定的理论依据。镁（magnesium,Mg）是生物生长发育必需的核心营养元素之一,也是高等植物细胞中最丰富的二价阳离子,并且Mg的特殊理化性质也使其在生物体内的转运方式显得尤为重要。Mg2+在植物生长发育中起着至关重要的作用,是植物生长和繁殖所必需的大量营养元素,其在植物中的功能实现主要与其与亲核配体相互作用的能力有关。Mg2+是叶绿素分子的中心原子,是核糖体聚集的桥接元素。此外,该阳离子还对酶的活化以及ATP的形成和利用有很大影响,调节了细胞内很多酶的活性以及参与维持细胞膜的完整性和稳定性。镁营养的缺乏会导致植物产生严重的生理紊乱,其会抑制叶绿素合成和生物质分配,植物激素调节失衡,使得脉间萎黄,抑制根和叶的生长,导致植物形态和生理异常。铝是大多数土壤中普遍存在的成分,其对植物根系的毒性是高酸性土壤上限制农作物产量的主要因素。在我国南方土壤多呈酸性,进而导致土壤富铝化现象显着,游离的铝离子则成对植物根系生长造成严重伤害。铝（Al）毒性主要表现为三价铝离子(Al3+),Al3+具有很高的根际毒性,可通过生理损伤抑制根伸长,对植物中养分的吸收运输过程产生强烈的抑制作用。在风化强度及降雨量大的地区,由于淋溶作用土壤中的镁会大量流失,同时又因为铝的大量活化,该地区的植物体内钙镁的积累受到显着影响。所以在土壤呈酸性的条件下,铝毒引起的根部损害将导致镁营养吸收的缺乏,从而对植物生长产生更严重的影响。毛白杨（Populus tomentosa）为杨柳科、杨属落叶大乔木,作为木本模式植物,其优点为根系发达、枝叶繁茂,且生长迅速。毛白杨对逆境环境更为敏感,适合抗逆抗病研究。杨树可以耐受高浓度的铝胁迫,先前的研究表明,镁离子或生长素可以减轻铝对某些草本植物根尖的毒性。然而,无论在草本植物还是木本植物中,镁对植物铝毒性的减轻机制仍然是未知的。能够抵抗高浓度铝毒性的杨树是阐明镁对铝毒性的缓解机制的理想模式木本植物。本研究以生长迅速,扩繁简易,遗传背景相对简单的毛白杨为材料,以期发现镁元素在杨树根尖抵抗铝毒胁迫中发挥的生理作用,为植物铝抗性机制提供新的证据支持,并为酸性土壤上镁高效植物的耐铝特性提供一定的理论依据。基于以上信息,本研究在高浓度Al毒性胁迫下向杨树提供了不同浓度的Mg,进一步对比在在不同Mg的供应下,Al毒性对杨树根系的生长带来的影响。具体通过根系生长率,氧化酶活性,有机酸的分泌等进行生理学表征。同时,通过电生理分析,荧光染色等方法检测了根表面的pH梯度,Mg和Al从根尖吸收的情况。此外,对于不同处理条件下的根系进行转录组学和qRT-PCR分析。根据组学分析及相关基因的定量分析,我们也对生长素的分布以及生长素在杨树根尖的极性转运的动力学特征进行了检测。最后,通过酵母和拟南芥突变体中的功能验证来表征参与Mg转运的关键基因在应对Al毒胁迫时所发挥的功能。（1）在本研究中,我们发现充足的Mg供应减轻了高浓度Al对毛白杨根系生长的抑制作用。在Al处理48小时后,与对照组相比,缺Mg处理的杨树根的相对伸长仅为约20%,而Mg供应充足的处理中杨树根的相对伸长为35%。尽管在处理初期由于Al的毒性导致根系伸长率快速下降,但是由于Mg的充足供应,其根系伸长率逐渐恢复到到正常水平。与此同时,杨树根系对于两种离子的吸收与积累也在不同处理中显示出了较大的差异性,实验结果表明Mg的存在显着阻止了Al在植物根系中的积累,而Al的毒性也导致杨树根系对Mg的积累被抑制。（2）转录组测序结果发现,在Al处理后,Mg的充足供应丰富了与细胞壁有关的差异表达基因,主要包括细胞壁的结构和成分,同时大多数与细胞壁修饰有关的基因也被差异表达。此外,与细菌CorA镁离子转运蛋白具有一定同源性的杨树Mg转运基因家族编码蛋白（MGT）,与有机酸分泌相关的多药和有毒化合物排除基因家族（MATE）,一些氧化酶基因（POD,IAAO）,以及生长素极性运输载体基因（AUX,PIN）与响应由Mg介导的响应Al毒胁迫密切相关。同时,大量的生长响应蛋白和生长素响应因子的相关基因在几种处理中显示出了不同的空间表达模式和表达特征。随后通过qRT-PCR对选取的一些相关基因进行的定量分析,结果显示与生长素极性转运蛋白相关的基因在Mg介导的缓解Al毒对杨树根系抑制的过程中发挥了积极的作用。我们的数据还表明,木本植物不同于Mg介导的草本植物中Al诱导的柠檬酸盐渗出的增加。在铝胁迫下,不同的镁供应量不会导致柠檬酸盐分泌的显着差异。（3）镁离子促进了杨树根表面的pH梯度的变化,使根过渡区表面维持在一个相对碱性的条件下,从而阻止了铝对根伸长的毒性。在实验中我们使用了一种含有可以启动应答体内生长素信号的启动子DR5的转基因杨树植株:通过DR5启动子启动GFP报告基因的表达来检测根尖中的生长素分布。结果表明,Al的毒性抑制了极性生长素在根过渡区的运输和分布,但由于Mg的充足供应而得以部分缓解。使用拟南芥生长素转运蛋白突变体pin2的进一步电生理学实验表明,Mg通过基于PIN2的极性生长素转运来调节过渡区中的根表面碱化,从而减轻了铝对植物的进一步的毒害作用。（4）为了验证根表面pH的变化是否与H+-ATPase活性的变化有关,我们在四种条件下分别测量了H+-ATPase的活性。与对照组相比,Mg的缺乏和Al毒胁迫会导致H+-ATPase活化的异常增加。当同时施加两个胁迫时,异常激活的程度也增加了。A1会抑制PIN外排载体的活性,并导致根过渡区细胞内胞质游离IAA的大量增加,这将导致H+-ATPase的活化和该区域中的细胞壁酸化。在Mg供应充足的条件下,根部过渡区细胞中质膜H+-ATPase的活性将维持在正常范围内。然而,Mg的缺乏会导致根部过渡区细胞内胞质游离态IAA的大量增加,这会导致质膜H+-ATPase活性的增加,从而导致根部表面酸化,进而加剧Al对根的毒性。（5）最后,我们还测量了过氧化物酶和吲哚乙酸酯氧化酶的活性,它们在维持植物生长素的体内平衡中起着重要作用。我们发现在Mg供应充足的条件下,IAAO和POD的活性将会保持在正常状态,过量的IAA会被IAAO/POD系统氧化和分解。Mg缺乏的情况下,IAAO和POD的活性显着下降,植物根部也容易积聚过多的游离态IAA-,进而导致该区域H+-ATPase的活化和细胞壁酸化,从而增强了Al的毒性,抑制根的生长。本研究表明,Mg促进极性植物生长素的运输和分布,改变了木本植物杨树的根系细胞质膜质子泵的活性,从而导致根表面pH调节升高,并进一步减轻Al的毒性。本论文的研究阐明了Mg减轻高浓度Al对植物（尤其是木本植物）的毒性的机制。
二、A Pin gene families encoding components of auxin efflux carriers in Brassica juncea（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、A Pin gene families encoding components of auxin efflux carriers in Brassica juncea（论文提纲范文）
（1）甘蓝抗根肿病种质资源鉴定及抗性相关基因挖掘（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 十字花科作物根肿病概况 |
| 1.1.1 甘蓝的重要性 |
| 1.1.2 十字花科根肿病的发生以及危害 |
| 1.1.3 根肿病的病症 |
| 1.1.4 病原菌芸薹根肿菌的分类及鉴定 |
| 1.1.5 芸薹根肿菌的生理小种鉴定 |
| 1.1.6 芸薹根肿菌侵染规律 |
| 1.1.7 芸薹根肿菌侵染对寄主植物的影响 |
| 1.2 甘蓝类作物抗根肿病的研究进展 |
| 1.2.1 甘蓝类作物抗根肿病种质资源筛选 |
| 1.2.2 甘蓝类作物根肿病抗性研究进展 |
| 1.2.3 抗根肿病组学研究进展 |
| 1.3 植物nsLTPs的研究进展 |
| 1.3.1 植物nsLTPs的基本特征 |
| 1.3.2 nsLTPs的生物学功能 |
| 1.4 植物几丁质酶的研究进展 |
| 1.4.1 植物几丁质酶的特征特性 |
| 1.4.2 几丁质酶的生物学功能 |
| 1.5 研究技术路线 |
| 1.6 研究目的和意义 |
| 第二章 甘蓝抗根肿病种质资源的筛选与鉴定 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 芸薹根肿菌休眠孢子的收集和显微观察 |
| 2.1.3 芸薹根肿菌分子鉴定 |
| 2.1.4 特异条带回收测序 |
| 2.1.5 芸薹根肿菌生理小种鉴定 |
| 2.1.6 甘蓝种质资源抗性鉴定及筛选 |
| 2.1.7 甘蓝种质资源抗性评价 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 土壤和病根芸薹根肿菌镜检 |
| 2.2.2 芸薹根肿菌分子鉴定 |
| 2.2.3 病原菌生理小种鉴定 |
| 2.2.4 甘蓝抗根肿病种质资源鉴定及筛选 |
| 2.2.5 苗期和成株期发病率比较 |
| 2.2.6 苗期和成株期病情指数比较 |
| 2.2.7 抗病材料抗性评价 |
| 2.3 讨论与结论 |
| 第三章 甘蓝响应芸薹根肿菌胁迫相关基因的鉴定与分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 材料 |
| 3.1.2 孢子悬浮液准备 |
| 3.1.3 甘蓝播种和接种 |
| 3.1.4 根部显微观察 |
| 3.1.5 RNA提取、cDNA文库构建及测序 |
| 3.1.6 组装和注释 |
| 3.1.7 表达差异基因分析 |
| 3.1.8 荧光定量PCR(qRT-PCR)分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 根部组织显微观察 |
| 3.2.2 测序和组装 |
| 3.2.3 表达差异基因功能注释 |
| 3.2.4 抗性相关表达差异基因 |
| 3.2.5 qRT-PCR验证转录组基因表达 |
| 3.3 讨论与结论 |
| 第四章 甘蓝nsLTP基因家族的鉴定及BonsLTPI.14和BonsLTPI.5抗根肿病功能验证 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 材料和引物 |
| 4.1.2 BonsLTP基因家族完整序列分析 |
| 4.1.3 BonsLTPs蛋白特征分析和系统进化树构建 |
| 4.1.4 BonsLTPs基因结构和染色体定位和表达谱分析 |
| 4.1.5 BonsLTPs启动子序列的顺式调控元件分析 |
| 4.1.6 BonsLTPs蛋白的亚细胞定位在线预测 |
| 4.1.7 基因全长cDNA序列获得 |
| 4.1.8 重组过表达载体构建 |
| 4.1.9 质粒提取转入根癌农杆菌及鉴定 |
| 4.1.10 转化和检测 |
| 4.1.11 转化植株抗病性鉴定 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 BonsLTP基因家族的鉴定 |
| 4.2.2 BonsLTPs的ECM结构特征统计及分类 |
| 4.2.3 甘蓝BonsLTPs和拟南芥AtnsLTPs的系统进化分析 |
| 4.2.4 BonsLTPs基因的物理定位 |
| 4.2.5 BonsLTPs基因在不同组织部位的表达 |
| 4.2.6 抗根肿病相关BonsLTPs基因的筛选 |
| 4.2.7 抗根肿病相关BonsLTPs基因启动子序列分析 |
| 4.2.8 抗根肿病相关BonsLTPs蛋白在烟草中的亚细胞定位分析 |
| 4.2.9 BonsLTPI.5和BonsLTPI.14抗根肿病验证 |
| 4.3 讨论和结论 |
| 4.3.1 nsLTPs基因的系统分类和表达特征聚类 |
| 4.3.2 nsLTPs基因在抗病中的作用 |
| 第五章 甘蓝几丁质酶基因家族的鉴定及BoChiAIV.6和BoChiAIV.14抗根肿病功能验证 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 材料和引物 |
| 5.1.2 BoChiAs基因家族完整序列分析 |
| 5.1.3 BoChiAs蛋白特征分析和系统进化树构建 |
| 5.1.4 BoChiAs基因结构和染色体定位和表达谱分析 |
| 5.1.5 BoChiAs基因启动子顺式调控元件分析 |
| 5.1.6 BoChiAs蛋白的亚细胞定位在线预测 |
| 5.1.7 基因全长cDNA序列获得 |
| 5.1.8 重组过表达载体构建 |
| 5.1.9 质粒提取转化根癌农杆菌及鉴定 |
| 5.1.10 转化和检测 |
| 5.1.11 转化植株抗病性鉴定 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 BoChiAs基因家族的鉴定 |
| 5.2.2 BoChiAs基因及编码蛋白结构特征分析和分类 |
| 5.2.3 甘蓝BoChiAs和其他十字花科作物几丁质酶的系统进化分析 |
| 5.2.4 BoChiAs基因的物理定位 |
| 5.2.5 BoChiAs基因在不同组织部位的表达 |
| 5.2.6 抗根肿病相关BoChiAs基因的筛选 |
| 5.2.7 响应芸薹根肿菌相关BoChiAs基因启动子序列分析 |
| 5.2.8 响应芸薹根肿菌相关BoChiAs蛋白亚细胞定位预测分析 |
| 5.2.9 BoChiAIV.6和BoChiAIV.14抗根肿病验证 |
| 5.3 讨论和结论 |
| 5.3.1 ChiAs基因的结构特征和进化 |
| 5.3.2 ChiAs基因在抗病中的作用 |
| 全文结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）OsPIN1同源基因对水稻根系发育的影响（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 PIN家族的结构和进化 |
| 1.3 PIN蛋白在多水平的调控 |
| 1.3.1 PIN基因在转录水平上的调控 |
| 1.3.2 PIN蛋白的磷酸化 |
| 1.3.3 PIN蛋白的胞内循环和降解 |
| 1.4 PIN蛋白在植物中的功能 |
| 1.4.1 PIN家族在拟南芥中的功能 |
| 1.4.2 PIN家族在水稻中的功能 |
| 1.5 本研究的目的与意义 |
| 第2章 OsPIN1同源基因的多突变体表型分析 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 突变体的获得 |
| 2.2.2 突变体的鉴定 |
| 2.2.3 突变体的表型分析 |
| 2.2.4 半超薄切片 |
| 2.2.5 水稻胚根震动切片 |
| 2.2.6 遮光处理 |
| 2.3 实验结果与分析 |
| 2.3.1 水稻pin1a pin1b pin1c、pin1a pin1b pin1d、pin1a pin1b pin1c pin1d突变体的鉴定 |
| 2.3.2 水稻pin1a pin1b pin1c和pin1a pin1b pin1d三突变体的表型分析 |
| 2.3.3 水稻pin1a pin1b pin1c pin1d四突变体的表型分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 OsPIN1同源基因突变对生长素相关基因表达的影响及其突变体对外源激素的响应 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 水稻总RNA的提取 |
| 3.2.2 逆转录及qRT-PCR分析 |
| 3.2.3 激素处理 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 OsPIN1a-1d多突变体中差异表达基因分析 |
| 3.3.2 pin1a、pin1b和 pin1a pin1b突变体对外源激素的响应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 异源表达AtPIN1回复OsPIN1多突变体表型 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 p35S::AtPIN1/ pin1a pin1b pin1c转基因株系的构建 |
| 4.2.2 冻融法转化农杆菌 |
| 4.2.3 p35S::AtPIN1/pin1a pin1b pin1c基因植株的创制 |
| 4.2.4 p35S::AtPIN1/pin1a pin1b pin1c转基因植株的鉴定 |
| 4.2.5 p35S::AtPIN1/pin1a pin1b pin1c表型分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 p35S::AtPIN1/ pin1a pin1b pin1c转基因株系的鉴定和表型分析 |
| 4.3.2 表达AtPIN1回复pin1a pin1b pin1c突变体中的基因表达水平 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 附件:OsCAT同源基因的初步功能研究 |
| 第1章 OsCAT同源基因的亚细胞定位分析 |
| 1.1 实验方法 |
| 1.1.1 OsCAT同源基因融合GFP载体的构建 |
| 1.1.2 OsCAT同源基因融合GFP载体的鉴定 |
| 1.1.3 烟草瞬时转化 |
| 1.2 实验结果 |
| 1.2.1 OsCAT同源基因融合GFP转基因株系的鉴定 |
| 1.2.2 OsCAT的亚细胞定位分析 |
| 第2章 OsCAT同源基因突变体表型分析 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 OsCAT同源基因单突变体的构建 |
| 2.1.2 OsCAT同源基因单突变体的鉴定 |
| 2.1.3 OsCAT同源基因单突变体的表型分析 |
| 2.1.4 OsCAT同源基因多突变体的获得 |
| 2.1.5 OsCAT同源基因多突变体的表型分析 |
| 2.2 实验结果 |
| 2.2.1 OsCAT同源基因单突变体植株的鉴定 |
| 2.2.2 OsCAT同源基因单突变体的表型分析 |
| 2.2.3 OsCAT同源基因多突变体的表型分析 |
| 第3章 catc突变体对氮磷的响应 |
| 3.1 实验方法 |
| 3.1.1 缺氮和缺磷处理 |
| 3.1.2 qRT-PCR检测OsCATc基因的表达 |
| 3.2 实验结果 |
| 第4章 讨论与展望 |
（3）黄瓜WUSCHEL-related homeobox1调控叶片形态的机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 植物叶器官发育研究进展 |
| 1.1.1 顶端分生组织中叶原基的起始 |
| 1.1.2 叶片空间极性的建立 |
| 1.1.3 叶片的扩展和叶型形成 |
| 1.1.4 植物激素在叶片发育中的研究 |
| 1.1.5 叶型突变体在叶片发育机制研究中的应用 |
| 1.2 WOX转录因子研究进展 |
| 1.2.1 WOX转录因子结构特点 |
| 1.2.2 WOX转录因子家族调控植株发育研究进展 |
| 1.3 生长素的极性运输在植物发育进程中的研究进展 |
| 1.3.1 生长素的极性运输与植株发育 |
| 1.3.2 生长素极性运输载体研究进展 |
| 1.3.3 PINOID(PID)影响植株发育的研究进展 |
| 1.4 TCP转录因子在植物生长发育中的研究进展 |
| 1.4.1 TCP转录因子家族的鉴定 |
| 1.4.2 TCP转录因子家族的分类 |
| 1.4.3 TCP家族转录因子在植物生长发育中的作用 |
| 1.5 研究目的与意义 |
| 第二章 mf突变体叶片发育缺陷观察 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 材料与生长条件 |
| 2.1.2 野生型,突变体黄瓜叶片相对面积测量 |
| 2.1.3 黄瓜叶片石蜡切片制作 |
| 2.1.4 扫描电镜观察叶表皮细胞 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 mf突变体叶片表型鉴定 |
| 2.2.2 mf突变体叶片细胞观察 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 mf突变体出现中侧轴极性缺陷 |
| 2.3.2 mf突变体叶组织细胞形态产生缺陷 |
| 第三章 CsWOX1 参与到叶片扩展过程 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 材料与生长条件 |
| 3.1.2 实时荧光定量PCR检测 |
| 3.1.3 黄瓜叶片原位杂交流程 |
| 3.1.4 农杆菌感受态细胞的制备 |
| 3.1.5 .质粒转化农杆菌GV3101 |
| 3.1.6 拟南芥转化 |
| 3.1.7 利用CRISPR-Cas9基因敲除获得拟南芥的AtWOX1和prs(AtWOX3)双突植株 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 黄瓜CsWOX1 在叶片中的表达 |
| 3.2.2 拟南芥Atwox1 prs双突变体的构建 |
| 3.2.3 在拟南芥Atwox1 prs双突变体中过表达黄瓜CsWOX1 |
| 3.2.4 黄瓜CsWOX1 中叶片发育极性相关基因的表达 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 WOX1 转录因子在叶片扩展中的发挥作用 |
| 3.3.2 叶片极性建立相关基因在mf突变体叶片中下调表达 |
| 3.3.3 WOX1 参与到生殖生长的起始 |
| 第四章 CsWOX1 依赖生长素极性运输对叶型进行调控 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 材料与生长条件 |
| 4.1.2 总RNA提取,cDNA反转录,以及半定量reverse transcription PCR(RT-PCR)分析 |
| 4.1.3 野生型AM218和mf突变体进行转录组分析及激素测定 |
| 4.1.4 黄瓜基因组中AUX/LAX家族基因的全基因组鉴定和系统发育分析 |
| 4.1.5 mf l双突变体的构建 |
| 4.1.6 黄瓜的遗传转化以及阳性植株检测 |
| 4.1.7 野生型,突变体以及CsWOX1-OE叶片相对面积的测量及叶脉相关参数测量 |
| 4.1.8 GUS组织化学染色及酶活测定 |
| 4.1.9 双荧光素酶报告基因(DLR)系统 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 转录组分析揭示参与黄瓜叶片发育的相关基因 |
| 4.2.2 mf l双突变体构建及表型分析 |
| 4.2.3 CsWOX1 过表达植株的表型分析 |
| 4.2.4 不同黄瓜叶型与对应叶脉模式分析 |
| 4.2.5 不同叶型背景下的生长素极性运输相关基因的表达 |
| 4.2.6 黄瓜CsWOX1 对生长素外运载体基因Cs PIN2 启动子活性的影响 |
| 4.2.7 CsPIN2 基因表达特性分析 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 生长素极性运输相关基因参与叶片发育的调控 |
| 4.3.2 CsWOX1 调控的黄瓜叶脉模式依赖生长素极性运输 |
| 4.3.3 叶片形状变化与叶脉发育之间的相关性 |
| 第五章 CsWOX1与CIN-TCP协同调控叶片的扩展 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 酵母感受态制备,酵母转化 |
| 5.1.2 双分子荧光互补(BiFC)分析 |
| 5.1.3 黄瓜基因组中CIN-TCP转录因子系统发育树构建 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 CsWOX1 的互作蛋白筛选 |
| 5.2.2 CsWOX1 和候选TCP转录因子的互作验证 |
| 5.2.3 CsWOX1 过表达和突变后对CIN-TCP基因表达的影响 |
| 5.2.4 黄瓜转录因子CsTCP4c对 CsWOX1 的启动子活性的影响 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 CsWOX1 通过调控CIN-TCP转录因子影响叶细胞发育 |
| 5.3.2 CsWOX1与CIN-TCP协同调控叶片发育 |
| 第六章 结论、创新点与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 缩略语 |
| 附图 |
| 附表 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（4）白菜多聚半乳糖醛酸酶基因PG45与其拟南芥直系同源基因的功能及作用机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 缩略词 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 1 文献综述:细胞壁果胶代谢在植物生长发育中的作用及PG基因的研究进展 |
| 1.1 植物细胞壁的果胶代谢 |
| 1.1.1 果胶的分类及分布 |
| 1.1.2 果胶的合成代谢及相关合成酶 |
| 1.1.3 果胶的降解代谢及相关降解酶 |
| 1.2 果胶降解代谢的生物学功能 |
| 1.2.1 果胶降解代谢在生长发育过程中的作用 |
| 1.2.2 果胶降解代谢在组织器官形态建构中的作用 |
| 1.2.3 果胶降解代谢在细胞发育中的作用机理 |
| 1.3 植物PG基因家族的结构特征、进化与表达模式 |
| 1.3.1 PG家族的结构特征 |
| 1.3.2 PG家族的进化分析 |
| 1.3.3 不同类别PG基因及PG基因重复拷贝的表达模式特征 |
| 1.4 植物PG基因的生物学功能 |
| 1.4.1 PG基因在植物生长发育中的作用 |
| 1.4.2 PG基因在细胞发育中的作用机理 |
| 1.4.3 PG基因的表达调控 |
| 2 白菜PG45 与其拟南芥同源基因的演化与表达模式分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 植物材料和主要试剂 |
| 2.1.2 植物PG基因的系统发生分析 |
| 2.1.3 植物基因组DNA与 RNA的提取 |
| 2.1.4 qRT-PCR分析基因的时空表达 |
| 2.1.5 基因启动子的时空表达分析 |
| 2.1.6 亚细胞定位分析 |
| 2.2 结果 |
| 2.2.1 PG45 在白菜和拟南芥等十字花科代表物种中的进化分析 |
| 2.2.2 BrPG45的5 个重复拷贝在花发育后期的雄蕊中优势表达 |
| 2.2.3 BrPG45的5 个重复拷贝的启动子在绒毡层和花粉发育后期表达 |
| 2.2.4 AtPG45 在分生组织和雄蕊发育中优势表达 |
| 2.2.5 BrPG45和AtPG45 编码蛋白定位在细胞膜外区域 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 PG45 为双子叶植物中特有PG且在芸薹属中拥有多个拷贝 |
| 2.3.2 BrPG45的5 个拷贝均为雄蕊发育后期优势表达的基因 |
| 2.3.3 AtPG45 在分生组织、雄蕊和叶片等多个组织中表达 |
| 3 白菜PG45 在花粉发育过程中的功能鉴定 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 植物材料和主要试剂 |
| 3.1.2 白菜PG45 表达沉默载体的构建与载体接种 |
| 3.1.3 TYMV介导的白菜PG45 表达抑制植株的表型观察 |
| 3.1.4 白菜PG45 过表达载体异源转化拟南芥 |
| 3.1.5 白菜PG45 异源过表达植株的表型观察 |
| 3.2 结果 |
| 3.2.1 pTY-BrPG45 重组质粒侵染菜心后可抑制BrPG45 多拷贝的表达 |
| 3.2.2 抑制BrPG45 的表达不会影响植株的营养生长和花器官的发育 |
| 3.2.3 抑制BrPG45 的表达会造成花粉粒粘连,但不影响花粉活力 |
| 3.2.4 抑制BrPG45 的表达会影响花粉的体内外萌发 |
| 3.2.5 抑制BrPG45 的表达会造成花粉外壁建构的异常 |
| 3.2.6 拟南芥异源过表达BrPG45 单拷贝会引起花粉粒异常粘连的表型 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 白菜PG45 特异作用于花粉发育,重复拷贝通过剂量效应保留 |
| 3.3.2 抑制白菜PG45 出现的花粉粘连与含油层过度积累有关 |
| 3.3.3 白菜PG45 可能影响了花粉外壁孢粉素的沉积 |
| 4 拟南芥PG45 在生长发育过程中的功能鉴定 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 植物材料和主要试剂 |
| 4.1.2 拟南芥突变体pg45 的鉴定 |
| 4.1.3 拟南芥PG45 过表达载体的构建与遗传转化 |
| 4.1.4 拟南芥PG45 互补载体的构建与遗传转化 |
| 4.1.5 拟南芥PG45 转基因植株的表型观察 |
| 4.2 结果 |
| 4.2.1 AtPG45 互补载体可恢复突变体atpg45 观察到的表型 |
| 4.2.2 AtPG45 对下胚轴伸长和株高的影响 |
| 4.2.3 AtPG45 对叶片扩张和叶片表面曲度的影响 |
| 4.2.4 AtPG45 对侧枝发育的影响 |
| 4.2.5 AtPG45 对花发育和花粉活力的影响 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 AtPG45 影响了器官的伸长过程 |
| 4.3.2 AtPG45 参与了叶片扁平性和叶片扩张的调控 |
| 4.3.3 AtPG45 可能影响了器官早期的形态建构 |
| 4.3.4 白菜和拟南芥PG45 在生物学功能上出现了分化 |
| 5 PG45 在拟南芥叶片形态建构过程中的作用机理 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 植物材料和主要试剂 |
| 5.1.2 拟南芥PG45 转基因植株叶片结构的形态学与细胞学观察 |
| 5.1.3 拟南芥PG45 转基因植株叶片表皮细胞的增殖与扩张情况分析 |
| 5.1.4 拟南芥PG45 蛋白的原核表达分析 |
| 5.1.5 叶片和花序组织中的PG水解酶活性检测 |
| 5.1.6 叶片组织中的糖醛酸含量检测 |
| 5.1.7 拟南芥不同基因型叶片中的内源寡聚糖提取与组分分析 |
| 5.2 结果 |
| 5.2.1 AtPG45 对叶片近轴端-远轴端极性的影响 |
| 5.2.2 AtPG45 对成熟叶片表皮细胞大小的影响 |
| 5.2.3 AtPG45 在叶片发育过程中对细胞增殖和细胞扩张的影响 |
| 5.2.4 AtPG45 原核表达蛋白具有PG水解酶活性 |
| 5.2.5 AtPG45 对拟南芥组织中的PG水解酶活性和果胶代谢的影响 |
| 5.2.6 不同基因型叶片中内源寡聚糖组的分析 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 PG45 具有PG水解酶活性并可影响植物组织水平的果胶代谢 |
| 5.3.2 AtPG45 参与了细胞增殖、细胞形态建构,进而影响了叶片曲度 |
| 5.3.3 AtPG45 对植株生长发育的作用可能与植物内源OG相关 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 在读期间发表论文 |
（5）马铃薯StMYB2R-86基因抗盐胁迫功能分析及StHsp20基因家族鉴定分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 土壤盐碱化概况 |
| 1.2 盐胁迫对植物的影响 |
| 1.2.1 盐胁迫抑制植物生长发育 |
| 1.2.2 盐胁迫削弱植物光合作用 |
| 1.2.3 盐胁迫破坏植物细胞膜功能 |
| 1.2.4 盐胁迫增强植物活性氧代谢 |
| 1.2.5 盐胁迫导致离子不平衡 |
| 1.2.6 盐胁迫导致生理性干旱 |
| 1.2.7 盐胁迫破坏植物细胞显微及亚显微结构 |
| 1.3 植物耐受盐胁迫的机制 |
| 1.3.1 植物生理结构的适应性 |
| 1.3.2 渗透调节 |
| 1.3.3 离子稳态调节 |
| 1.3.4 活性氧物质清除系统 |
| 1.3.5 激素调节 |
| 1.4 植物MYB转录因子家族 |
| 1.4.1 转录因子MYB的发现 |
| 1.4.2 转录因子MYB的序列结构及分类 |
| 1.4.3 转录因子MYB在植物中的功能 |
| 1.4.4 转录因子MYB响应盐胁迫研究进展 |
| 1.5 热激蛋白HSP20研究进展 |
| 1.5.1 热激蛋白的发现及分类 |
| 1.5.2 热激蛋白Hsp20结构 |
| 1.5.3 热激蛋白Hsp20在植物中的功能 |
| 1.6 马铃薯抗盐胁迫研究进展 |
| 1.7 本研究目的及意义 |
| 1.8 技术路线 |
| 第二章 马铃薯2R-MYB类转录因子鉴定、序列特征和表达分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 马铃薯蛋白质数据和MYB蛋白特征结构域获取 |
| 2.1.3 马铃薯2R-MYB类蛋白筛选鉴定 |
| 2.1.4 马铃薯2R-MYB类基因命名 |
| 2.1.5 马铃薯2R-MYB类蛋白序列特性分析 |
| 2.1.6 马铃薯2R-MYB类基因RNA-seq数据获取及分析 |
| 2.1.7 马铃薯非生物胁迫处理 |
| 2.1.8 马铃薯总RNA提取 |
| 2.1.9 马铃薯cDNA反转录合成 |
| 2.1.10 实时荧光定量PCR |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 马铃薯2R-MYB类蛋白鉴定 |
| 2.2.2 非生物胁迫下马铃薯2R-MYB类基因RNA-seq分析 |
| 2.2.3 马铃薯2R-MYB类基因在非生物胁迫下表达水平检测 |
| 2.3 讨论 |
| 第三章 马铃薯St MYB2R-86 基因克隆、亚细胞定位及表达分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 基因克隆 |
| 3.1.3 St MYB2R-86 基因RFP融合表达载体构建 |
| 3.1.4 融合表达载体瞬时表达与荧光信号观察 |
| 3.1.5 数据分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 St MYB2R-86 基因克隆 |
| 3.2.2 St MYB2R-86 基因亚细胞定位 |
| 3.2.3 非生物胁迫下St MYB2R-86 基因表达水平 |
| 3.3 讨论 |
| 第四章 盐胁迫下马铃薯St MYB2R-86 基因功能分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 植物材料 |
| 4.1.2 St MYB2R-86 基因过表达载体构建 |
| 4.1.3 St MYB2R-86 基因过表达载体转化拟南芥 |
| 4.1.4 阳性转化拟南芥鉴定与纯合株系培养 |
| 4.1.5 拟南芥St MYB2R-86 基因过表达植株半定量PCR检测 |
| 4.1.6 St MYB2R-86 基因过表达拟南芥植株盐胁迫响应 |
| 4.1.7 St MYB2R-86 基因过表达拟南芥中盐胁迫相关基因表达水平检测 |
| 4.1.8 St MYB2R-86 基因过表达载体转化马铃薯 |
| 4.1.9 阳性转化马铃薯鉴定 |
| 4.1.10 阳性转化马铃薯St MYB2R-86 基因表达水平检测 |
| 4.1.11 盐胁迫下St MYB2R-86 基因过表达马铃薯表型 |
| 4.1.12 盐胁迫下St MYB2R-86 基因过表达马铃薯生理指标变化 |
| 4.1.13 马铃薯St MYB2R-86 基因启动子顺式作用元件分析 |
| 4.1.14 不同植物激素处理下St MYB2R-86 基因过表达拟南芥表型鉴定 |
| 4.1.15 盐胁迫下转基因拟南芥茉莉酸信号通路相关基因表达分析 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 过表达载体构建检测 |
| 4.2.2 St MYB2R-86 基因过表达拟南芥鉴定 |
| 4.2.3 转基因拟南芥St MYB2R-86 基因表达水平检测 |
| 4.2.4 盐胁迫下St MYB2R-86 基因过表达拟南芥表型分析 |
| 4.2.5 St MYB2R-86 基因过表达拟南芥胁迫相关基因表达 |
| 4.2.6 St MYB2R-86 基因过表达马铃薯转化与鉴定 |
| 4.2.7 过表达马铃薯株系St MYB2R-86 基因表达水平检测 |
| 4.2.8 盐胁迫下马铃薯St MYB2R-86 基因过表达株系表型 |
| 4.2.9 盐胁迫下马铃薯St MYB2R-86 基因过表达株系生理指标变化 |
| 4.2.10 马铃薯St MYB2R-86 基因启动子顺式作用元件 |
| 4.2.11 Me JA、ABA和 SA处理下St MYB2R-86 基因过表达拟南芥表型 |
| 4.2.12 St MYB2R-86 基因过表达拟南芥茉莉酸信号通路相关基因表达 |
| 4.3 讨论 |
| 第五章 马铃薯Hsp20基因家族全基因组水平鉴定与功能分析 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 植物材料 |
| 5.1.2 马铃薯Hsp20蛋白筛选鉴定 |
| 5.1.3 马铃薯Hsp20基因命名、基因复制和染色体分布图 |
| 5.1.4 马铃薯Hsp20 蛋白序列特性、模体(motif)和基因结构分析 |
| 5.1.5 马铃薯Hsp20蛋白系统发育分析和分类 |
| 5.1.6 马铃薯Hsp20基因启动子顺式作用元件分析 |
| 5.1.7 非生物胁迫下马铃薯Hsp20基因表达分析 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 马铃薯Hsp20蛋白鉴定 |
| 5.2.2 马铃薯Hsp20基因复制和染色体分布 |
| 5.2.3 马铃薯Hsp20基因结构和相应蛋白序列模体分析 |
| 5.2.4 马铃薯Hsp20蛋白系统发育 |
| 5.2.5 马铃薯Hsp20基因启动子胁迫相关顺式作用元件 |
| 5.2.6 非生物胁迫下马铃薯Hsp20基因表达水平变化 |
| 5.3 讨论 |
| 第六章 结论、创新点及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.1.1 马铃薯2R-MYB类基因鉴定与非生物胁迫响应 |
| 6.1.2 马铃薯St MYB2R-86 基因克隆与功能分析 |
| 6.1.3 马铃薯St MYB2R-86 基因对胁迫相关植物激素响应 |
| 6.1.4 马铃薯Hsp20基因家族鉴定与功能分析 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）对拟南芥VAMP714基因功能的研究及SNARE蛋白系统进化分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一部分 前言 |
| 1.1 生长素的运输 |
| 1.1.1 PIN输出载体家族 |
| 1.1.2 AUX/LAX输入载体家族 |
| 1.1.3 生长素运输抑制剂 |
| 1.1.4 PIN参与细胞内吞循环 |
| 1.2 囊泡运输 |
| 1.2.1 囊泡运输机制 |
| 1.3 SNARE蛋白 |
| 1.3.1 作用于囊泡运输的 SNARE 模型 |
| 1.3.2 植物Q-SNARE |
| 1.3.3 植物 R-SNAREs |
| 本论文研究的目的和意义 |
| 第二部分 实验材料和方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 化学试剂 |
| 2.1.2 相关酶试剂 |
| 2.1.3 相关仪器和试剂盒 |
| 2.1.4 细菌 |
| 2.1.5 质粒和载体 |
| 2.1.6 引物合成 |
| 2.1.7 抗生素 |
| 2.1.8 植物材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 细菌培养条件 |
| 2.2.2 拟南芥培养条件 |
| 2.2.3 突变体的筛选及遗传鉴定 |
| 2.2.4 根向重力性实验方法 |
| 2.2.5 植物基因组DNA的提取 |
| 2.2.6 质粒DNA的提取 |
| 2.2.7 总RNA的提取及反转录 |
| 2.2.8 PCR分析 |
| 2.2.9 PCR产物的纯化 |
| 2.2.10 胶回收 |
| 2.2.11 DNA测序 |
| 2.2.12 转基因植株的构建与筛选 |
| 2.2.13 烟草瞬时表达分析 |
| 2.2.14 GUS染色 |
| 2.2.15 PI及碘染液的配制与染色 |
| 2.2.16 幼苗生长的激素/抑制剂体外处理 |
| 2.2.17 遗传杂交 |
| 2.2.18 蛋白质定位和共聚焦荧光成像 |
| 2.2.19 系统进化分析 |
| 2.2.20 SNARE蛋白编码基因在拟南芥中的表达 |
| 2.2.21 遗传距离和表达距离的关系 |
| 第三部分 实验结果 |
| 3.1 VAMP714蛋白 |
| 3.1.1 通过T-DNA激活标签体系鉴定突变体cnj |
| 3.1.2 AtVAMP714 的基因表达 |
| 3.1.3 VAMP714蛋白功能的预测 |
| 3.2 突变体的鉴定和筛选 |
| 3.2.1 vamp714 T-DNA插入突变体的鉴定筛选 |
| 3.2.2 显性负效应突变体的构建和筛选 |
| 3.2.3 超表达体的构建 |
| 3.3 突变体的表型分析 |
| 3.3.1 vamp714 T-DNA插入突变体的下胚轴、根长及向重力性分析 |
| 3.3.2 显性负效应突变体的下胚轴、根长及向重力性分析 |
| 3.3.3 超表达体的下胚轴及根长分析 |
| 3.3.4 所有vamp714 突变体表现为小柱细胞分布异常及缺少特定QC |
| 3.3.5 突变体的幼苗表型 |
| 3.4 VAMP714蛋白的表达、亚细胞定位及组织定位 |
| 3.4.1 VAMP714蛋白的表达模式 |
| 3.4.2 外源生长素对VAMP714蛋白表达的影响 |
| 3.4.3 VAMP714的亚细胞定位 |
| 3.4.4 VAMP714的组织定位 |
| 3.4.5 分子互补 |
| 3.5 VAMP714参与生长素运输和信号转导 |
| 3.5.1 生长素在所有vamp714相关突变体中的响应 |
| 3.5.2 生长素可诱导VAMP714及VAMP7-1 家族基因表达上调 |
| 3.5.3 PIN蛋白在vamp714 相关突变体中表达下调 |
| 3.6 VAMP714 参与PIN蛋白囊泡相关的内体循环 |
| 3.6.1 PIN蛋白的分布在所有vamp714 相关突变体中表现异常 |
| 3.6.2 VAMP714蛋白在突变体中表达的囊泡数量减少 |
| 3.6.3 VAMP714 蛋白与PIN蛋白在质膜上共定位 |
| 3.6.4 VAMP714 参与依赖肌动蛋白的PIN胞内体的循环 |
| 3.6.5 VAMP714蛋白参与的内吞循环在突变体中出现异常 |
| 3.6.6 VAMP714 影响PIN蛋白参与的内吞循环 |
| 3.7 SNARE蛋白系统进化分析 |
| 3.7.1 植物SNARE蛋白的系统进化分析 |
| 3.7.2 SNARE蛋白编码基因在拟南芥中的表达 |
| 3.7.3 遗传距离与表达距离的关系 |
| 第四部分 讨论和展望 |
| 4.1 SNARE蛋白系统进化的分析讨论 |
| 4.2 VAMP714蛋白的功能分析讨论 |
| 4.3 展望 |
| 第五部分 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 引物序列 |
| 附录2 构建显性负效应突变体引物及原理 |
| 附录3 纯杂合鉴定T-DNA插入位点 |
| 附录4 载体构建测序比对结果 |
| 附录5 Gateway克隆所用载体图谱 |
| 附录6 抗生素及药品配制 |
| 附录7 拟南芥79个器官和发育阶段的样本全称和简称 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）山核桃AUX/LAX家族基因克隆及其在非生物胁迫下的表达分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 本文缩略词 |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 植物对非生物胁迫的响应 |
| 1.2 生长素及其极性运输 |
| 1.2.1 生长素的发现及生理作用 |
| 1.2.2 生长素的极性运输 |
| 1.3 植物生长素内输载体(AUX/LAX)基因的研究进展 |
| 1.3.1 AUX/LAX蛋白的来源、分类和结构特征 |
| 1.3.2 AUX/LAX蛋白的表达调控与生物学功能 |
| 1.3.2.1 调控向性生长反应 |
| 1.3.2.2 调控胚胎发育 |
| 1.3.2.3 调控侧根、根毛发育 |
| 1.3.2.4 叶片发育 |
| 1.3.2.5 调控顶端钩发育 |
| 1.3.3 AUX/LAX基因参与植物的胁迫响应 |
| 1.4 研究的目的意义 |
| 2 山核桃AUX/LAX基因克隆和生物信息学分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 试剂与仪器 |
| 2.1.3 实验方法 |
| 2.1.3.1 山核桃叶片总RNA提取 |
| 2.1.3.2 cDNA合成 |
| 2.1.3.3 山核桃AUX/LAX基因搜索及引物设计 |
| 2.1.3.4 山核桃AUX/LAX基因全长扩增 |
| 2.1.3.5 山核桃AUX/LAX基因生物信息学分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 山核桃叶片总RNA的提取 |
| 2.2.2 山核桃AUX/LAX基因克隆 |
| 2.2.2.1 基因全长扩增 |
| 2.2.3 山核桃AUX/LAX基因序列分析 |
| 2.2.3.1 山核桃AUX/LAX蛋白的同源性及进化分析 |
| 2.2.3.2 山核桃AUX/LAX蛋白理化性质分析 |
| 2.2.3.3 山核桃AUX/LAX基因结构及motif分析 |
| 2.2.3.4 山核桃AUX/LAX蛋白跨膜结构及糖基化位点预测 |
| 2.3 小结与讨论 |
| 3 山核桃AUX/LAX家族基因的表达分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 实验试剂 |
| 3.1.3 实验方法 |
| 3.1.3.1 山核桃AUX/LAX家族基因表达模式分析 |
| 3.1.3.2 实时荧光定量PCR |
| 3.1.3.3 亚细胞定位 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 山核桃AUX/LAX基因在不同组织中的表达 |
| 3.2.1.1 山核桃不同组织器官的总RNA |
| 3.2.1.2 山核桃AUX/LAX基因在不同组织中的表达 |
| 3.2.2 非生物胁迫下山核桃AUX/LAX基因的表达分析 |
| 3.2.2.1 盐胁迫下山核桃AUX/LAX基因的表达情况 |
| 3.2.2.2 模拟干旱胁迫下山核桃AUX/LAX基因的表达情况 |
| 3.2.3 山核桃CcAUX/LAX家族亚细胞定位 |
| 3.2.3.1 35S::CcLAX2::GFP载体构建 |
| 3.2.3.2 其他CcAUX/LAX过表达载体构建 |
| 3.2.3.3 CcAUX/LAX蛋白亚细胞定位 |
| 3.3 小结与讨论 |
| 4 山核桃AUX/LAX家族基因启动子分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 .实验材料 |
| 4.1.2 试剂和仪器 |
| 4.1.2.1 实验试剂 |
| 4.1.2.2 实验仪器 |
| 4.1.3 实验方法 |
| 4.1.3.1 DNA提取 |
| 4.1.3.2 启动子的搜索及引物设计 |
| 4.1.3.3 启动子片段克隆 |
| 4.1.3.4 p CcAUX/LAX::GUS载体构建 |
| 4.1.3.5 农杆菌转化及鉴定 |
| 4.1.3.6 转基因拟南芥 |
| 4.1.3.7 GUS组织化学染色 |
| 4.1.3.8 农杆菌瞬时转化烟草叶片后胁迫处理和分析 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 CcAUX/LAX启动子顺式作用元件分析 |
| 4.2.2 CcAUX/LAX启动子表达模式分析 |
| 4.2.2.1 CcAUX/LAX启动子全长序列克隆 |
| 4.2.2.2 CcAUX/LAX::GUS表达载体构建 |
| 4.2.2.3 CcAUX/LAX启动子在各组织中的表达情况 |
| 4.2.2.4 p CcAUX/LAX3:GUS烟草瞬时表达对激素及非生物胁迫的响应 |
| 4.3 小结与讨论 |
| 5 山核桃LAX3基因在非生物胁迫下的初步功能分析 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 实验材料 |
| 5.1.2 实验试剂和仪器 |
| 5.1.2.1 实验试剂 |
| 5.1.2.2 实验仪器 |
| 5.1.3 实验方法 |
| 5.1.3.1 转基因拟南芥 |
| 5.1.3.2 CcLAX3转基因拟南芥表型指标测定 |
| 5.1.3.3 抗逆相关基因的表达分析 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 过表达CcLAX3拟南芥植株的鉴定 |
| 5.2.2 CcLAX3转基因拟南芥抗逆性分析 |
| 5.2.2.1 种子萌发率分析 |
| 5.2.2.2 主根长度和侧根数分析 |
| 5.2.3 CcLAX3转基因拟南芥中胁迫相关基因表达分析 |
| 5.2.3.1 逆境相关转录因子表达分析 |
| 5.2.3.2 干旱、盐胁迫相关基因表达分析 |
| 5.2.3.3 生长素代谢通路中与胁迫相关的基因表达分析 |
| 5.3 小结与讨论 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 拟南芥荧光定量PCR引物序列 |
| 个人简介 |
| 致谢 |
（8）高温下亚麻纤维发育相关转录组及生长素信号相关基因的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 1前言 |
| 1.1 亚麻简介 |
| 1.2 亚麻纤维发育研究进展 |
| 1.2.1 亚麻纤维组分及纤维细胞分化与发育 |
| 1.2.2 亚麻纤维发育相关的分子机制的研究进展 |
| 1.2.3 亚麻组学及QTL(Quantitative Trait Loci)定位研究 |
| 1.3 亚麻遗传转化研究进展 |
| 1.3.1 亚麻遗传转化体系 |
| 1.3.2 病毒诱导的基因沉默技术在亚麻研究中的应用 |
| 1.4 高温与纤维发育研究进展 |
| 1.4.1 高温对细胞壁结构的影响 |
| 1.4.2 高温对纤维发育的影响 |
| 1.5 生长素信号通路相关基因的研究进展 |
| 1.5.1 生长素早期响应基因研究进展 |
| 1.5.2 生长素运输载体基因研究进展 |
| 1.6 本研究的目的和意义 |
| 2 材料和方法 |
| 2.1 实验材料和处理 |
| 2.2 亚麻茎横切组织切片观察 |
| 2.3 亚麻脱胶及纤维化学成分的测定 |
| 2.4 转录组分析 |
| 2.4.1 文库构建及测序 |
| 2.4.2 测序数据质量评估 |
| 2.4.3 二代、三代转录组测序结合无参分析流程 |
| 2.4.4 基因功能注释及表达量分析 |
| 2.4.5 基因差异表达分析和差异表达基因富集分析 |
| 2.4.6 基因结构分析 |
| 2.4.7 共表达网络分析 |
| 2.5 qRT-PCR验证基因表达模式 |
| 2.6 基因家族成员的鉴定 |
| 2.7 基因家族的生物信息学分析 |
| 2.7.1 蛋白理化性质及亚细胞定位预测 |
| 2.7.2 系统发育分析 |
| 2.7.3 基因结构和氨基酸序列保守结构域分析 |
| 2.7.4 蛋白同一性分析及蛋白序列比对 |
| 2.7.5 顺式作用元件分析 |
| 2.7.6 染色体分布 |
| 2.8 基因的表达分析 |
| 2.8.1 植物材料和处理 |
| 2.8.2 RNA提取和qRT-PCR分析 |
| 2.8.3 公共数据库中基因的表达 |
| 2.9 载体构建和转化 |
| 2.9.1 载体构建 |
| 2.9.2 拟南芥花序侵染 |
| 2.9.3 病毒介导的基因沉默 |
| 2.10 拟南芥苗期根长的测定 |
| 2.11 拟南芥茎组织切片制作 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 高温对亚麻纤维的影响 |
| 3.2 转录组测序数据质量评估 |
| 3.2.1 RNASeq质量 |
| 3.2.2 qRT-PCR验证RNA-seq中的基因表达模式 |
| 3.3 基因功能注释 |
| 3.4 基于三代全长转录组的基因结构分析 |
| 3.4.1 可变剪切分析 |
| 3.4.2 融合基因分析 |
| 3.4.3 基因结构优化分析 |
| 3.5 差异表达及富集分析 |
| 3.5.1 差异表达基因聚类分析 |
| 3.5.2 组间差异表达基因分析 |
| 3.5.3 差异表达基因GO富集分析 |
| 3.5.4 WGCNA分析 |
| 3.6 高温对纤维发育相关基因的影响 |
| 3.6.1 高温抑制与纤维素合成相关基因的表达 |
| 3.6.2 高温对半纤维素合成相关基因表达水平的影响 |
| 3.6.3 高温抑制与果胶降解相关基因的表达 |
| 3.6.4 高温对木质素合成相关基因表达水平的影响 |
| 3.6.5 高温抑制Expansin基因的表达 |
| 3.7 高温对生长素信号通路相关基因的影响 |
| 3.8 生长素早期响应基因LusSA UR和LusGH3 |
| 3.8.1 LusSAUR和LusGH3基因家族成员的鉴定 |
| 3.8.2 LusSAUR和LusGH3基因家族生物信息学分析 |
| 3.8.2.1 LusSAUR和LusGH3蛋白理化性质及亚细胞定位预测分析 |
| 3.8.2.2 LusSA UR和LusGH3基因系统发育分析 |
| 3.8.2.3 LusSAUR和LusGH3基因结构和氨基酸序列保守结构域分析 |
| 3.8.2.4 LusGH3蛋白序列比对及同一性分析 |
| 3.8.2.5 LusSAUR和LusGH3基因顺式作用元件分析 |
| 3.8.3 LusSAUR和LusGH3基因表达模式 |
| 3.8.3.1 LusSAUR和LusGH3基因在亚麻组织中的表达模式 |
| 3.8.3.2 高温胁迫下LusSA UR和LusGH3基因表达模式 |
| 3.8.3.3 IAA处理下LusSA UR和LusGH3基因表达分析 |
| 3.8.3.4 其它激素处理下LusSA UR基因表达模式分析 |
| 3.8.3.5 非生物胁迫下LusSA UR基因的表达模式分析 |
| 3.9 生长素运输载体基因LusA UX/LAX和LusPIN |
| 3.9.1 LusA UX/LAX和LusPIN基因家族的鉴定 |
| 3.9.2 LusA UX/LAX和LusPIN基因家族生物信息学分析 |
| 3.9.2.1 系统发育树分析 |
| 3.9.2.2 基因结构和氨基酸序列保守结构域分析 |
| 3.9.2.3 启动子顺式作用元件分析 |
| 3.9.3 LusAUX/LAX和LusPIN基因表达模式 |
| 3.9.4 LusPIN5a基因参与茎维管组织发育 |
| 3.9.5 LusAU1a基因在拟南芥异源表达表型分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 二代和三代转录组结合分析的优点 |
| 4.2 高温对纤维发育的影响 |
| 4.2.1 高温抑制纤维素生物合成 |
| 4.2.2 高温影响木质素生物合成 |
| 4.2.3 高温影响半纤维素生物合成 |
| 4.2.4 高温抑制果胶降解 |
| 4.2.5 高温影响纤维细胞大小 |
| 4.3 高温对纤维发育影响的模式推测 |
| 4.4 LusSA UR和LusGH3基因的特征和分析 |
| 4.5 LusSA UR和LusGH3基因的表达模式与潜在功能 |
| 4.6 LusA ULAX和LusPIN基因的表达模式 |
| 4.7 LusPIN5a基因功能分析 |
| 4.8 LusA UX1a基因功能分析 |
| 4.9 VIGS技术在亚麻中的应用 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 高温对亚麻纤维发育的转录调控网络 |
| 5.2 生长素通路基因功能验证 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 亚麻纤维化学成分测定方法 |
| 附录2 qRT-PCR验证RNA-seq的基因信息及引物 |
| 附录3 LusSA UR和LusGH3基因家族qRT-PCR使用引物信息 |
| 附录4 拟南芥种子消毒及阳性检测结果 |
| 附录5 GO/KEGG注释统计 |
| 附录6 转录组中与细胞壁相关差异表达基因详情 |
| 附录7 MElightcyan模块基因GO富集结果 |
| 附录8 在读期间研究成果 |
| 致谢 |
（9）光强对菊花分枝角度的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 光对植物分枝角度影响机理研究进展 |
| 1.1.1 植物的向光性反应机理 |
| 1.1.2 植物的光信号接受 |
| 1.1.3 光信号的转导 |
| 1.1.4 向光性的表达 |
| 1.1.5 其他途径影响植物分枝角度的基因 |
| 1.2 菊花匍匐性研究进展 |
| 1.3 VIGS技术原理及其应用 |
| 1.3.1 VIGS载体研究进展 |
| 1.3.2 VIGS技术在基因验证中的应用 |
| 1.3.3 VIGS技术的优缺点 |
| 1.4 供试菊花材料 |
| 1.5 本研究的思路 |
| 1.5.1 本研究的目的及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 2 直立株系和匍匐株系的表型及解剖结构分析 |
| 2.1 材料与试剂、耗材 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 茎向重力性定点角测定方法 |
| 2.2.2 石蜡切片观察直立株系E-236和匍匐株系P-270茎解剖结构 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 直立株系E-236和匍匐株系P-270茎GSA差异 |
| 2.3.2 直立株系E-236和匍匐株系P-270茎弯曲处解剖差异 |
| 2.4 小结与讨论 |
| 3 直立株系和匍匐株系基因表达水平分析 |
| 3.1 材料与试剂、耗材 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 RNA提取和质量检测 |
| 3.2.2 cDNA合成和质量检测 |
| 3.2.3 转录组测序数据分析 |
| 3.2.4 实时荧光定量PCR反应 |
| 3.2.5 数据分析方法 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 RNA纯度与浓度测定 |
| 3.3.2 qRT-PCR引物筛选 |
| 3.3.3 qRT-PCR检验基因表达量 |
| 3.4 小结与讨论 |
| 4 候选基因的克隆及TRV-VIGS沉默 |
| 4.1 材料与试剂、耗材 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 cDNA的克隆 |
| 4.2.2 电泳及胶回收 |
| 4.2.3 连接TOPO载体 |
| 4.2.4 转化大肠杆菌 |
| 4.2.5 质粒的提取与检测 |
| 4.2.6 连接目的基因转化表达载体 |
| 4.2.7 VIGS的配置 |
| 4.2.8 VIGS的注射 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 VIGS表达载体构建结果 |
| 4.3.2 瞬时侵染结果 |
| 4.4 小结与讨论 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 本研究的特色与创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 致谢 |
（10）镁营养在杨树响应铝毒害胁迫中的作用机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 研究背景 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 镁元素概述 |
| 1.2.1 镁独特的化学性质及其在植物内稳态调节中的重要作用。 |
| 1.2.2 缺镁胁迫严重影响植物的生长和发育 |
| 1.2.3 镁离子转运体在植物细胞内镁离子平衡中的作用 |
| 1.2.4 植物应答镁营养胁迫的信号传递 |
| 1.2.5 植物中镁与其它离子的互作 |
| 1.3 铝元素概况 |
| 1.3.1 酸性土壤中的铝是植物受到的主要非生物胁迫 |
| 1.3.2 铝毒伤害机理 |
| 1.3.3 植物对铝的抗性及耐受性机理 |
| 1.3.4 植物对铝抗性基因表达的调控及铝抵抗蛋白的功能的激活 |
| 1.4 离子组学以及Mg和Al的离子间相互作用 |
| 1.4.1 生物体的离子组及离子组学 |
| 1.4.2 植物体内Mg和Al的离子间的相互作用 |
| 1.5 转录组学及其在植物逆境胁迫研究中的应用 |
| 1.5.1 转录组学及RNA-Seq |
| 1.5.2 转录组学在植物响应非生物胁迫研究中的应用 |
| 1.6 研究目的与意义 |
| 1.7 研究内容研究内容与技术路线 |
| 1.7.1 研究内容 |
| 1.7.2 技术路线 |
| 第2章 镁缓解铝毒胁迫过程中根系形态及元素分布 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验所用植物材料 |
| 2.1.2 元素胁迫培养处理实验 |
| 2.1.3 毛白杨根伸长率测量 |
| 2.1.4 毛白杨根尖中铝和镁的元素含量测定 |
| 2.1.5 毛白杨根中镁和铝的荧光染色及观察 |
| 2.2 结果分析 |
| 2.2.1 镁铝交互作用对毛白杨杨根系生长的影响 |
| 2.2.2 镁铝在毛白杨根部中的含量和分布 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 镁缓解铝毒胁迫过程中的转录组学分析及候选功能基因筛选 |
| 3.1 材料方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 总RNA的提取 |
| 3.1.3 RNA质量检测 |
| 3.1.4 反转录 |
| 3.1.5 实时荧光定量PCR反应 |
| 3.1.6 数字基因表达谱测序 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 转录组数据质量分析 |
| 3.2.2 镁缓解毛白杨根部铝毒胁迫过程中的差异表达基因(DEG) |
| 3.2.3 镁缓解毛白杨根部铝毒胁迫过程中的基因功能分类 |
| 3.2.4 镁缓解毛白杨根部铝毒胁迫过程中差异表达的功能基因家族 |
| 3.2.5 镁缓解毛白杨根部铝毒胁迫过程中关键基因的定量分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 镁缓解铝毒胁迫过程中的生理学变化 |
| 4.1 材料方法 |
| 4.1.1 实验所用植物材料及处理 |
| 4.1.2 菌种和质粒 |
| 4.1.3 镁离子,质子及生长素的动力学检测 |
| 4.1.4 内源性植物激素IAA含量的测定 |
| 4.1.5 DR5:GFP转基因毛白杨株系构建 |
| 4.1.6 过氧化物酶的测定 |
| 4.1.7 吲哚乙酸氧化酶的测定 |
| 4.1.8 H+-ATP酶活性测定 |
| 4.1.9 柠檬酸含量的测定 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 铝胁迫显着影响毛白杨根尖对镁离子的吸收 |
| 4.2.2 基于proDR5：GFP的IAA分布情况以及 IAA 的积累和运输 |
| 4.2.3 镁缺乏和铝毒性改变了毛白杨根过渡区表面的pH |
| 4.2.4 镁缓解毛白杨根系铝毒胁迫过程中关键酶活性及柠檬酸分泌情况 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 镁缓解铝毒胁迫过程中关键基因的功能验证 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 酵母及植物表达载体的构建 |
| 5.1.3 酵母突变菌株的构建 |
| 5.1.4 转基因酵母菌株的获得 |
| 5.1.5 酵母液体培养及生长曲线的测定 |
| 5.1.6 拟南芥突变体模拟基因功能验证 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 Ptr MGT1 作为缓解铝毒的候选基因分子特征 |
| 5.2.2 生长素极性转运蛋白PIN2在拟南芥根维持根表面pH过程中的作用 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结果讨论与展望 |
| 6.1 镁缓解铝胁迫过程中的模型建立 |
| 6.2 创新点及工作展望 |
| 参考文献 |
| 附表1 |
| 附表2 |
| 致谢 |
| 已发表论文 |
四、A Pin gene families encoding components of auxin efflux carriers in Brassica juncea（论文参考文献）
- [1]甘蓝抗根肿病种质资源鉴定及抗性相关基因挖掘[D]. 王神云. 扬州大学, 2021(02)
- [2]OsPIN1同源基因对水稻根系发育的影响[D]. 吴玲玲. 浙江大学, 2021(01)
- [3]黄瓜WUSCHEL-related homeobox1调控叶片形态的机理研究[D]. 汪虎. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [4]白菜多聚半乳糖醛酸酶基因PG45与其拟南芥直系同源基因的功能及作用机理研究[D]. 杨杨. 浙江大学, 2021
- [5]马铃薯StMYB2R-86基因抗盐胁迫功能分析及StHsp20基因家族鉴定分析[D]. 赵朋. 西北农林科技大学, 2020
- [6]对拟南芥VAMP714基因功能的研究及SNARE蛋白系统进化分析[D]. 顾晓燕. 兰州大学, 2020(04)
- [7]山核桃AUX/LAX家族基因克隆及其在非生物胁迫下的表达分析[D]. 杨影. 浙江农林大学, 2020(07)
- [8]高温下亚麻纤维发育相关转录组及生长素信号相关基因的研究[D]. 鲍亚宁. 华中农业大学, 2020
- [9]光强对菊花分枝角度的影响[D]. 沈如怡. 北京林业大学, 2020
- [10]镁营养在杨树响应铝毒害胁迫中的作用机制研究[D]. 张圳. 西南大学, 2020(01)