本文主要研究内容
作者杨江涛（2019）在《棉纤维发育相关基因的挖掘及优质转基因棉花的培育》一文中研究指出：棉花是我国重要的天然纤维作物和经济作物,其纤维品质的优劣直接决定着棉纺织品质量的好坏。纤维品质单一是制约棉花产业发展的主要因素之一,培育纤维品质优良的新品种已成为棉花育种的主要目标。当前,研究学者们已经克隆了多个纤维发育相关基因,并获得了一些转基因棉花,但仍然缺乏真正具有应用前景的基因和品种。挖掘棉纤维发育相关基因,探究其生物学功能,不仅有助于更好地研究棉花纤维的伸长发育机制,而且将为培育优良纤维品质的棉花新品种提供一定的理论基础。鉴于此,本研究开展了棉纤维发育相关基因的筛选及功能分析和优质纤维转基因棉花的培育两方面工作,以期为棉花纤维品质改良基因工程提供新的基因资源,同时培育出纤维品质改良的转基因棉花新种质。本研究获得的主要结果如下:1.本研究构建了陆地棉不同组织（根、叶、花药、柱头）和纤维不同发育时期（7 DPA、14 DPA、26 DPA）的转录组数据库。构建的7个转录组数据库大小为4.43 Gb5.20 Gb,是陆地棉基因组大小（2.5 Gb）的2倍左右,83.32%88.22%的Clean Reads可比对到陆地棉TM-1参考基因组上。对纤维组织与非纤维组织（根、叶、花药和柱头）的转录组文库进行基因差异表达分析,获得了在7 DPA、14 DPA、26 DPA中表达显著上调的基因数目分别为1,205、1,135和937个,对其进行了GO富集分析和KEGG代谢途径分析,发现这些基因主要参与了催化活性、碳水化合物代谢、细胞膜和细胞器、信号传导等功能和代谢途径。从纤维显著上调基因中随机挑选了36个基因,利用qRT-PCR技术进行表达模式分析,结果表明这些基因均为纤维特异或优势表达基因。2.在研究棉纤维优势表达基因Ghrack1时,首次发现棉花基因组中双向基因对（Ghrack1和Ghuhrf1）的存在。qRT-PCR结果表明这对双向基因具有相似的表达模式,均在纤维细胞分化起始初期优势表达。序列分析发现,双向基因Ghrack1和Ghuhrf1的间序列（GhRU）为1,073 bp,具有较高的GC含量（38.7%）,符合双向启动子的序列特征。以gus和gfp为报告基因,构建了一系列植物表达载体,通过蘸花法转化拟南芥,在拟南芥中初步证明GhRU为双向启动子,能同时启动gus和gfp在生长旺盛的分生组织表达,推测其可能为纤维优势表达的双向启动子。3.本研究对陆地棉基因组中的双向基因对及其双向启动子进行了系统性分析。通过对陆地棉基因组中的双向基因对进行搜寻,获得了1,383对双向基因,与棉花不同组织的转录组数据相结合,共筛选到1,986条双向基因具有组织表达信息,其中有236对双向基因在棉纤维中优势表达,随机克隆了30个双向基因的基因间序列,并在其两端分别连接gus和gfp报告基因构建植物表达载体。烟草瞬时表达发现有25个双向基因间序列表现出双向启动子活性。进一步分析海岛棉、亚洲棉和雷蒙德氏棉基因组中的双向基因对的存在情况,分别发现了1,091、940和1,249对双向基因对。对这些双向基因对进行了功能富集分析和同源性比对分析,结果表明棉花不同亚种中的双向基因在功能和序列结构上均存在一定的保守性。4.本研究从上述36个棉纤维特异或优势表达基因中,选取了两个纤维优势表达基因CotAD24232（GhXET）和CotAD22544（GhKTN）作为重点研究对象。构建以纤维特异启动子E6驱动基因表达的植物表达载体,利用农杆菌介导法转化棉花,分别获得了16株和10株转GhXET和GhKTN基因棉花阳性植株。利用微滴数字PCR技术和Southern blot技术检测转基因棉花植株中目标基因的拷贝数,分别筛选到12株和8株单拷贝基因插入的转GhXET和GhKTN基因棉花植株。qRT-PCR实验结果表明这两个基因在转基因棉花的7 DPA、14 DPA和26 DPA纤维中的表达水平相比于受体植株均有显著提高。转GhXET和GhKTN基因棉花植株的成熟纤维长度与受体植株相比均显著增长,分别增长了4.7 mm和2.5 mm。利用接头连接法和巢式PCR方法获得了转GhXET和GhKTN基因棉花中外源基因在棉花基因组插入位点处的侧翼序列。依据获得的侧翼序列,建立了单一位点插入转化事件的特异性检测方法和纯合体检测方法,其中特异性PCR检测方法的灵敏度达到44个拷贝数,为后期转基因棉花的安全评价提供了科学数据和技术支撑。
Abstract
mian hua shi wo guo chong yao de tian ran qian wei zuo wu he jing ji zuo wu ,ji qian wei pin zhi de you lie zhi jie jue ding zhao mian fang zhi pin zhi liang de hao huai 。qian wei pin zhi chan yi shi zhi yao mian hua chan ye fa zhan de zhu yao yin su zhi yi ,pei yo qian wei pin zhi you liang de xin pin chong yi cheng wei mian hua yo chong de zhu yao mu biao 。dang qian ,yan jiu xue zhe men yi jing ke long le duo ge qian wei fa yo xiang guan ji yin ,bing huo de le yi xie zhuai ji yin mian hua ,dan reng ran que fa zhen zheng ju you ying yong qian jing de ji yin he pin chong 。wa jue mian qian wei fa yo xiang guan ji yin ,tan jiu ji sheng wu xue gong neng ,bu jin you zhu yu geng hao de yan jiu mian hua qian wei de shen chang fa yo ji zhi ,er ju jiang wei pei yo you liang qian wei pin zhi de mian hua xin pin chong di gong yi ding de li lun ji chu 。jian yu ci ,ben yan jiu kai zhan le mian qian wei fa yo xiang guan ji yin de shai shua ji gong neng fen xi he you zhi qian wei zhuai ji yin mian hua de pei yo liang fang mian gong zuo ,yi ji wei mian hua qian wei pin zhi gai liang ji yin gong cheng di gong xin de ji yin zi yuan ,tong shi pei yo chu qian wei pin zhi gai liang de zhuai ji yin mian hua xin chong zhi 。ben yan jiu huo de de zhu yao jie guo ru xia :1.ben yan jiu gou jian le liu de mian bu tong zu zhi （gen 、xie 、hua yao 、zhu tou ）he qian wei bu tong fa yo shi ji （7 DPA、14 DPA、26 DPA）de zhuai lu zu shu ju ku 。gou jian de 7ge zhuai lu zu shu ju ku da xiao wei 4.43 Gb5.20 Gb,shi liu de mian ji yin zu da xiao （2.5 Gb）de 2bei zuo you ,83.32%88.22%de Clean Readske bi dui dao liu de mian TM-1can kao ji yin zu shang 。dui qian wei zu zhi yu fei qian wei zu zhi （gen 、xie 、hua yao he zhu tou ）de zhuai lu zu wen ku jin hang ji yin cha yi biao da fen xi ,huo de le zai 7 DPA、14 DPA、26 DPAzhong biao da xian zhe shang diao de ji yin shu mu fen bie wei 1,205、1,135he 937ge ,dui ji jin hang le GOfu ji fen xi he KEGGdai xie tu jing fen xi ,fa xian zhe xie ji yin zhu yao can yu le cui hua huo xing 、tan shui hua ge wu dai xie 、xi bao mo he xi bao qi 、xin hao chuan dao deng gong neng he dai xie tu jing 。cong qian wei xian zhe shang diao ji yin zhong sui ji tiao shua le 36ge ji yin ,li yong qRT-PCRji shu jin hang biao da mo shi fen xi ,jie guo biao ming zhe xie ji yin jun wei qian wei te yi huo you shi biao da ji yin 。2.zai yan jiu mian qian wei you shi biao da ji yin Ghrack1shi ,shou ci fa xian mian hua ji yin zu zhong shuang xiang ji yin dui （Ghrack1he Ghuhrf1）de cun zai 。qRT-PCRjie guo biao ming zhe dui shuang xiang ji yin ju you xiang shi de biao da mo shi ,jun zai qian wei xi bao fen hua qi shi chu ji you shi biao da 。xu lie fen xi fa xian ,shuang xiang ji yin Ghrack1he Ghuhrf1de jian xu lie （GhRU）wei 1,073 bp,ju you jiao gao de GChan liang （38.7%）,fu ge shuang xiang qi dong zi de xu lie te zheng 。yi gushe gfpwei bao gao ji yin ,gou jian le yi ji lie zhi wu biao da zai ti ,tong guo zhan hua fa zhuai hua ni na gai ,zai ni na gai zhong chu bu zheng ming GhRUwei shuang xiang qi dong zi ,neng tong shi qi dong gushe gfpzai sheng chang wang cheng de fen sheng zu zhi biao da ,tui ce ji ke neng wei qian wei you shi biao da de shuang xiang qi dong zi 。3.ben yan jiu dui liu de mian ji yin zu zhong de shuang xiang ji yin dui ji ji shuang xiang qi dong zi jin hang le ji tong xing fen xi 。tong guo dui liu de mian ji yin zu zhong de shuang xiang ji yin dui jin hang sou xun ,huo de le 1,383dui shuang xiang ji yin ,yu mian hua bu tong zu zhi de zhuai lu zu shu ju xiang jie ge ,gong shai shua dao 1,986tiao shuang xiang ji yin ju you zu zhi biao da xin xi ,ji zhong you 236dui shuang xiang ji yin zai mian qian wei zhong you shi biao da ,sui ji ke long le 30ge shuang xiang ji yin de ji yin jian xu lie ,bing zai ji liang duan fen bie lian jie gushe gfpbao gao ji yin gou jian zhi wu biao da zai ti 。yan cao shun shi biao da fa xian you 25ge shuang xiang ji yin jian xu lie biao xian chu shuang xiang qi dong zi huo xing 。jin yi bu fen xi hai dao mian 、ya zhou mian he lei meng de shi mian ji yin zu zhong de shuang xiang ji yin dui de cun zai qing kuang ,fen bie fa xian le 1,091、940he 1,249dui shuang xiang ji yin dui 。dui zhe xie shuang xiang ji yin dui jin hang le gong neng fu ji fen xi he tong yuan xing bi dui fen xi ,jie guo biao ming mian hua bu tong ya chong zhong de shuang xiang ji yin zai gong neng he xu lie jie gou shang jun cun zai yi ding de bao shou xing 。4.ben yan jiu cong shang shu 36ge mian qian wei te yi huo you shi biao da ji yin zhong ,shua qu le liang ge qian wei you shi biao da ji yin CotAD24232（GhXET）he CotAD22544（GhKTN）zuo wei chong dian yan jiu dui xiang 。gou jian yi qian wei te yi qi dong zi E6qu dong ji yin biao da de zhi wu biao da zai ti ,li yong nong gan jun jie dao fa zhuai hua mian hua ,fen bie huo de le 16zhu he 10zhu zhuai GhXEThe GhKTNji yin mian hua yang xing zhi zhu 。li yong wei di shu zi PCRji shu he Southern blotji shu jian ce zhuai ji yin mian hua zhi zhu zhong mu biao ji yin de kao bei shu ,fen bie shai shua dao 12zhu he 8zhu chan kao bei ji yin cha ru de zhuai GhXEThe GhKTNji yin mian hua zhi zhu 。qRT-PCRshi yan jie guo biao ming zhe liang ge ji yin zai zhuai ji yin mian hua de 7 DPA、14 DPAhe 26 DPAqian wei zhong de biao da shui ping xiang bi yu shou ti zhi zhu jun you xian zhe di gao 。zhuai GhXEThe GhKTNji yin mian hua zhi zhu de cheng shou qian wei chang du yu shou ti zhi zhu xiang bi jun xian zhe zeng chang ,fen bie zeng chang le 4.7 mmhe 2.5 mm。li yong jie tou lian jie fa he chao shi PCRfang fa huo de le zhuai GhXEThe GhKTNji yin mian hua zhong wai yuan ji yin zai mian hua ji yin zu cha ru wei dian chu de ce yi xu lie 。yi ju huo de de ce yi xu lie ,jian li le chan yi wei dian cha ru zhuai hua shi jian de te yi xing jian ce fang fa he chun ge ti jian ce fang fa ,ji zhong te yi xing PCRjian ce fang fa de ling min du da dao 44ge kao bei shu ,wei hou ji zhuai ji yin mian hua de an quan ping jia di gong le ke xue shu ju he ji shu zhi cheng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自内蒙古大学的杨江涛，发表于刊物内蒙古大学2019-08-13论文，是一篇关于棉纤维论文,转录组测序论文,双向启动子论文,内蒙古大学2019-08-13论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自内蒙古大学2019-08-13论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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