一、植物小RNA的研究进展(论文文献综述)
金玉环[1](2021)在《新疆荒漠环境典型短命植物小鼠耳芥(Arabidopsis pumila)快速生长与耐逆性机制》文中认为近年来气候变化导致极端天气增多,全球人口不断增长给农业生产带来了前所未有的挑战,粮食安全是国家安全的重要基础。作物遗传改良能够促进粮食和营养安全,已经成为科学家关注的重要问题之一,但目前作物育种策略缺少足够的效率,还难以满足短期或长期的粮食生产需求,需要将传统育种、现代生物技术、基因组学研究与“speed breeding”(加速育种)相结合加速作物改良进程,帮助我们应对100亿人口粮食需求的挑战。基因组学能最大限度地发挥资源的有效利用、多样性、粮食产量和安全方面的作用,但需要在基因组和农艺性状水平上对尽可能多的种质资源进行鉴定,从而发掘和鉴定更多优良的基因资源将来应用于作物遗传改良。边际土地是保障我国粮食安全的战略后备耕地资源,我国新疆有3075.2万亩的边际土地,盐碱、沙性和干旱是主要的障碍因素。短命植物在新疆边际土地中广泛分布,起着防风固沙、保持水土、改善微生境、保护周边农田免受沙害等起着重要作用,因此对新疆尤其早春农业生物和生态环境的保护作出了重要贡献。开展短命植物适应环境的分子水平机理研究,为更好的合理利用和保护短命植物资源提供科学依据和理论支持,对未来作物育种、边缘土地的开发利用等有着重要的意义。小鼠耳芥(Arabidopsis pumila)是生长在古尔班通古特沙漠南缘荒漠地带的十字花科植物,表现出快速开花结果、结实量大、光合效率高和耐盐抗寒的特点,蕴藏着丰富的抗性基因资源。本论文研究以小鼠耳芥为研究材料,从生理与细胞水平、分子生物学角度等建立生物学研究体系,结合RNA-seq技术等层面探索其适应特殊生境的机制及抗性基因挖掘和育种利用价值。本论文研究主要研究内容和结果如下:1.小鼠耳芥组织培养与遗传转化体系的建立首先开展了组织培养实验,以幼嫩的根、下胚轴、叶片和叶柄为外植体,有效地在诱导培养基上诱导出愈伤组织和多个不定芽。诱导培养基为添加0.5 mg/L 6-苄氨基腺嘌呤和0.1 mg/L萘乙酸的MS培养基。在同一培养基上,幼根、下胚轴、叶片和叶柄均可诱导愈伤组织,其中,幼根诱导率最高。进一步以生长4周龄幼苗的叶片和叶柄为外植体,以小鼠耳芥Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(Δ1-pyrroline-5-carboxylate synthetase 1)基因P5CS1为目的基因,潮霉素B为筛选抗生素,采用外植体预培养、感染、共培养等程序,研究了农杆菌GV3101介导的遗传转化方法。结果表明小鼠耳芥幼根、下胚轴、叶片和叶柄四种外植体均可以诱导形成愈伤和不定芽,其中,根外植体的愈伤组织诱导率最高,而下胚轴的愈伤组织诱导率最低。对叶片和叶柄进行农杆菌侵染,发现侵染所需最适宜的农杆菌浓度与侵染时间均不同,但在适宜浓度的农杆菌侵染下,都可以形成愈伤和不定芽。进一步运用花序侵染法对小鼠耳芥花序进行农杆菌侵染发现,在一定时间范围内适当延长侵染时间,可提高农杆菌的转化效率,当花序侵染时间为30 s时,筛选效率可以达到0.67%。2.筛选合适的内参基因合适的内参基因是实时荧光定量PCR(qRT-PCR)精确分析基因表达的重要前提,本研究鉴定了ACT1、ACT2、ALDH、EF1B、GAPDH、HAF1、LOS1、UBC35、UBQ9和UEP共10个候选内参基因,选择编码钾离子吸收渗透酶的KUP9作为验证基因。对小鼠耳芥进行了干旱、热激、冷和盐四种非生物胁迫,分别在0、3、6、12、24和48 h取样,以及七个不同的组织:根、下胚轴、子叶、莲座叶、茎、花和长角果,提取所有样品的RNA进行qRT-PCR试验。实验数据利用ge Norm、Norm Finder、Bestkeeper和Ref Finder 4个软件对10个内参基因的表达稳定性进行分析。综合排名表明:(1)不同组织中,合适的内参基因是ACT1和GAPDH;(2)10%PEG6000处理下,合适的内参基因是HAF1和UEP;(3)250 m M Na Cl胁迫处理,合适的内参基因是GAPDH和ACT1;(4)低温(4℃)胁迫处理,合适的内参基因是GAPDH和UBC35;(5)在高温(40℃)胁迫处理,合适的内参基因的是GAPDH和UBQ9。综合来看GAPDH和UBQ9是所有样本中最合适的内参基因组合。KUP9基因的表达特征进一步验证了筛选出的合适内参基因的稳定性,说明筛选的内参基因适合于基因表达的标准化。3.不同生长发育时期的RNA-seq分析小鼠耳芥在早春萌发以后迅速生长,统计自然生境下小鼠耳芥整个生长周期的表型变化。结果发现,萌发后一个月内株高和叶片数增加最明显,特别在抽薹期(Growth Stage 1,GS1)、始花期(GS2)、结荚期1(GS3)、结荚期2(GS4)、结荚期3(GS5)这5个时期表现出快速生长发育。半个月内形成幼苗到成苗的转变,从营养生长到开花结果、以及果荚增长的形态变化。接着选取GS1、GS2、GS3、GS4和GS5共5个生长时期的叶片开展RNA-seq分析。构建15个文库,测序产生694,576,138条raw reads和660,395,266条clean reads,总测序量达到99.06 G;相关系数和主成分分析发现,GS1与GS2这两个时期差异不显着,并且差异基因个数最少,其余组间差异非常显着。五个生长发育时期共鉴出29,994个差异表达基因。GO和KEGG富集分析,结果发现大多差异基因富集在光合作用、核糖体、生理节律、α-亚麻酸的新陈代谢、氧化磷酸化、类黄酮生物合成和芥子油苷生物合成等通路。其中GS3与GS2,GS4与GS3,GS4与GS4时期相比,生理节律相关的差异表达基因个数分别为24、27和24个;CO、GI和FT等15个光周期开花通路相关基因差异表达变化非常明显。此外,GO富集分析发现KT/HAK/KUP基因家族在整个结荚期明显富集,暗示它们在小鼠耳芥的生长发育调控中起着重要作用。4.钾离子转运蛋白KT/HAK/KUP基因家族的全基因组鉴定与分析利用小鼠耳芥全基因组序列鉴定出26个KUP基因,并从琴叶拟南芥(Arabidopsis lyrata)、叶芽鼠耳芥(Arabidopsis helleri)、盐芥(Eutrema salsugineum)和亚麻荠(Camelina sativa)等4种十字花科植物中分别鉴定了14、14、16和40个KUP基因,系统进化分析表明123个KUP基因分为4个亚组。物种内共线性分析表明小鼠耳芥KUP的复制基因以全基因组复制(WGD)/片段重复方式为主,纯化选择是该家族基因进化的主要动力。利用15个组织的RNA-seq数据分析表明,超过1/3的基因成员在幼根中高表达,其次是种子和果柄组织。5个不同生长时期的RNA-seq数据分析表明,很多KUP成员参与植株快速生长,在结荚期(GS4和GS5)明显上调表达,表明该家族成员可能在植株增高和发育调控过程中起到非常重要的作用。qRT-PCR分析ApKUP基因响应逆境胁迫的表达特征,结果表明:(1)ApKUP基因表达明显响应高盐(250 m M Na Cl)、干旱(10%PEG6000)、低温(4℃)和高温(40℃)胁迫,表现出复杂的变化特征;(2)缺钾时,除Ap HAK5、ApKUP1.2和ApKUP6.1上调表达,其余ApKUP基因成员下调表达;(3)50μmo/L的茉莉酸甲酯(Me JA)和1μmo/L的脱落酸(ABA)显着影响ApKUP家族在根中的表达水平;(4)1μmo/L甲基紫精(MV)胁迫显着影响ApKUP在根和子叶中的表达水平。胁迫表达结果表明,ApKUP基因的表达积极响应非生物胁迫,但是不同复制基因对之间存在表达差异,说明KUP基因在进化中具有功能上的保守和分化。综合起来,本研究建立了小鼠耳芥遗传转化方法,筛选出了用于qRT-PCR实验的内参基因;以RNA-seq为基础挖掘了小鼠耳芥转录水平上参与生长调控的差异表达基因及代谢通路,如光合作用和生理节律,以及多个耐逆相关基因,如P5CS和KUP基因家族成员。发现这些基因在生长发育过程中快速响应逆境胁迫而上调表达,可能是赋予小鼠耳芥适应新疆荒漠环境快速开花成熟的适应性机制。本研究建立的研究系统为突破边际土地的改良工程体系与农作物育种技术体系提供理论参考,挖掘的基因资源可用于植物的抗性基因工程育种,为加快作物育种策略提供理论基础,为研究和开发更多短命植物资源提供思路,将来为新疆农业生物环境的改良和作物的遗传改良做出贡献。
刘璐[2](2021)在《跨界植物microRNA鉴定方法及调控研究》文中研究指明microRNA(miRNA)是一类主要调控转录后基因表达的非编码小RNA。越来越多的证据表明,外源性植物miRNA通过饮食等摄入后,能够在严苛的人类消化系统环境下保持活性,并被传递到人类细胞中,具有靶向人类基因、调控生理功能的潜力。然而也有学者提出异议,认为这类植物miRNA可能来自样本制备、测序时的交叉污染,以及仪器和技术本身的系统误差。为此,本文采用生物信息学方法来挖掘植物miRNA跨界调控的潜力。本文构建了基于人类或动物大规模表达数据的植物来源miRNA鉴定和调控分析方法,并运用该方法分析了人类血液等小RNA数据,获得以下主要结果:(1)开发了适用于在人类或动物小RNA高通量测序数据中鉴定并分析植物miRNA的严标准、多维度的分析工具“ePmiRNA_finder”。(2)肾病与饮食习惯关系密切。采集并测定了来自72个肾移植临床病人血液的139份小RNA测序数据,利用ePmiRNA_finder鉴定到331条植物miRNA序列。将来自22名急性免疫排异患者的41份血液样本中的植物miRNA表达谱与来自11名移植后具有稳定肾功能患者的21份样本进行比较,以探索植物miRNA对人体的作用。其中三种在肾移植术后免疫排异患者血液样本中特异表达的植物miRNA所靶向的基因富集在免疫响应、T细胞激活等免疫相关通路上。(3)为了阐明不同食性(草食、杂食和肉食)是否导致植物miRNA摄入的不同,分析了来自人类体液和组织的421个小RNA测序公共数据集,并与其他哺乳动物的血液样本小RNA测序数据分析结果进行比较。利用ePmiRNA_finder在人类血液小RNA测序样本中鉴定到的植物miRNA表达量和数量显着低于食草动物牛血液样本中的植物miRNA,与杂食动物小鼠无显着差别,显着高于食肉动物海豹和阴性对照类球红细菌(已知不含有植物miRNA)。在人类体液和组织样本中也能够普遍检测到植物miRNA,其表达图谱呈现出体液/组织特异性。本文证明了人体内可以检测到通过饮食等途径摄入的植物miRNA,同时也表明植物miRNA具有参与肾移植术后免疫调控潜力。本研究促进了对植物miRNA跨界调控的认识,同时为临床饮食疗法提供新的理论参考。
蔺欢,王俊娟,孙振婷,朱伟东,叶武威,阴祖军[3](2021)在《植物小分子肽的研究进展》文中指出植物信号肽的研究主要集中在小分子肽。小分子肽作为胞间通讯的关键成分,主要参与信号干扰、反应途径、显示抗菌活性,并以配体的形式与细胞膜表面的受体激酶相互作用,从而实现细胞之间的信号交流。小分子肽是重要的胞间信号感应分子,在植物的不同器官组织、发育阶段主要参与调节植物的生长发育过程和应答生物和非生物胁迫的应激反应,以协调和整合细胞功能。该文全面概述了植物小分子肽的发现、结构特点、分类系统及其功能研究进展,并重点对近年来国内外有关翻译后修饰小肽CLE(CLAVATA3/ESR)家族和富含半胱氨酸肽RALF(快速碱化因子)家族的研究进展进行综述,为植物小分子肽的深入研究提供基础信息,并为今后的研究方向提供参考。
李晓翠[4](2020)在《新疆小拟南芥MAPK和MKK基因家族的鉴定及表达特征分析》文中研究说明促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)级联是真核生物中普遍存在的信号转导模块,在植物的生长发育、激素反应和多种生物及非生物胁迫响应过程中发挥重要作用。十字花科的短命植物小拟南芥(Arabidopsis pumila)生长在新疆干旱和半干旱的荒漠及盐碱地环境,具有大量抗逆基因资源值得挖掘。因此,深入研究小拟南芥MAPK级联及其功能,可以阐明植物抗逆的信号转导网络,为解析MAPK级联介导的小拟南芥生长发育和抗逆反应机制奠定基础。目前,已在多种植物中鉴定了MAPK级联中的3个基因家族:MAPK激酶激酶(mitogen-activated protein kinase kinase kinase,MAPKKK或MEKK)、MAPK激酶(mitogen-activated protein kinase kinase,MAPKK或MKK)和MAPK,但小拟南芥中MAPK级联基因家族的系统鉴定与分析尚未见报道。为了探索小拟南芥MAPK级联基因家族的进化和功能,本研究通过全基因组分析鉴定了小拟南芥MAPK和MKK基因家族成员,并进行了进化及功能分析。目的:鉴定小拟南芥MAPK和MKK基因家族成员;分析MAPK和MKK基因家族进化;初步分析MAPK和MKK基因家族成员的功能。方法:基于小拟南芥全基因组数据(尚未公布),对Ap MAPK和Ap MKK基因家族成员进行全基因组比对和鉴定,分析Ap MAPK和Ap MKK基因家族成员的染色体定位、多重序列比对、motif分布、外显子-内含子结构以及启动子区的顺式作用元件分布情况;比较小拟南芥、水稻(Oryza sativa)和小拟南芥近缘物种MAPK和MKK基因家族的系统发育关系,并对小拟南芥中的MAPK和MKK复制基因对进行Ka/Ks、Tajima相对速率测验和共线性分析;利用RNA-seq数据研究Ap MAPK和Ap MKK基因在不同组织和盐胁迫不同时间点的表达情况;通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,q RT-PCR)分析小拟南MAPK基因家族成员在干旱、高温、水杨酸(salicylic acid,SA)和脱落酸(abscisic acid,ABA)处理下的表达情况。结果:(1)从小拟南芥全基因组数据库中鉴定了38个Ap MAPK基因和16个Ap MKK基因;Ap MAPK基因家族成员分布于小拟南芥的12条染色体上,其编码蛋白由249620个氨基酸组成,蛋白质分子量为28.9470.85 k Da,等电点为4.869.44;Ap MKK基因家族成员分布于小拟南芥的10条染色体上,其编码蛋白由312367个氨基酸组成,蛋白质分子量为34.5362.75 k Da,等电点为5.729.27。(2)基于系统发育分析和多重序列比对,Ap MAPK基因家族成员分为4个亚族:Group A(6个)、Group B(10个)、Group C(6个)和Group D(16个),其中Group A-C包含TEY活化环,Group D包含TDY活化环;Ap MKK基因家族成员分为5个亚族:Group A(5个)、Group B(2个)、Group C(4个)、Group D(3个)和Group E(2个)。(3)相同亚族成员具有相同的motif分布和外显子个数,且各亚组都有其特有的motif。(4)分子进化和共线性分析表明,Ap MAPK基因家族中存在18对复制基因(Ap MAPK17-1/17-2除外),其中Ap MAPK11-1/11-2在复制事件后发生了加速进化;Ap MKK基因家族中存在7对复制基因,分别是Ap MKK1-1/1-2、Ap MKK2-1/2-2、Ap MKK3-1/3-2、Ap MKK4-1/4-2、Ap MKK5-1/5-2、Ap MKK9-1/9-2和Ap MKK10-1/10-2,其中Ap MKK1-1/1-2在复制事件之后发生了加速进化;Ap MAPK和Ap MKK复制基因都经历了纯化选择。(5)Ap MAPK和Ap MKK基因家族成员都具有组织表达特异性和功能多样性。(6)复制基因Ap MAPK11-1/11-2、Ap MAPK15-1/15-2和Ap MKK3-1/3-2间的motif分布和基因结构都存在差异,并且它们在不同组织和多种非生物胁迫(高盐、干旱和高温)下的表达模式不同,顺式作用元件种类也明显不同。(7)Ap MAPK6-1、Ap MAPK6-2、Ap MAPK7-1和Ap MAPK7-2在多种非生物胁迫下都持续上调表达。结论:本研究从小拟南芥基因组中鉴定出38个Ap MAPK基因和16个Ap MKK基因;Ap MAPK基因家族成员分为4个亚族,分别是A、B、C和D;Ap MKK基因家族成员分为5个亚族,分别是A、B、C、D和E。Ap MAPK和Ap MKK基因家族中分别存在18、7对复制基因,都发生了纯化选择,其中Ap MAPK11-1/11-2和Ap MKK1-1/1-2在复制事件发生后进行了加速进化。Ap MAPK和Ap MKK基因家族成员都具有组织表达特异性和功能多样性,相同亚族的基因具有相似的motif分布和基因结构。部分Ap MAPK和Ap MKK复制基因间都存在结构分歧、调控元件差异和功能分歧,且基因结构差异可能引起功能分歧。Ap MAPK基因家族大部分基因在高温、干旱胁迫和SA处理下显着上调表达,在ABA处理下可快速作出响应。Ap MAPK6-1、Ap MAPK6-2、Ap MAPK7-1和Ap MAPK7-2参与免疫防御和多种非生物胁迫信号转导途径。
肖湲[5](2019)在《两种小分子信号肽调控植物根系生长发育与矿质吸收的初步研究》文中研究指明植物中数以千计的小分子信号肽(SSPs)在调控植物生长发育和防御反应等诸多方面发挥着重要作用,也被称为植物多肽激素。但目前只对很少一部分进行过初步研究,对其相关基因及作用机制知之甚少。因此,鉴定植物SSPs、发掘相关功能基因、解析其作用机制、探索其在作物生产中的应用潜力具有重要的理论与实践意义。本文应用人工合成的特定SSP或保守序列短肽,对其在调控拟南芥根系生长发育与矿质吸收等方面的功能和应用潜力进行了初步研究,取得如下研究结果:1.本文在本实验室的前期研究基础上,验证了人工合成仅含7个氨基酸残基(YIYEVAK)的短肽BIN7具有在低浓度时调控拟南芥根系生长发育的功能。发现BIN7对拟南芥根系的生长存在类似于植物激素的低浓度促进和高浓度抑制现象。为鉴定相关SSPs的功能基因,以拟南芥EMS诱变群体为材料,用系列BIN7浓度的MS培养基从EMS诱变群体中筛选根系对BIN7不敏感的突变体,初步获得2个稳定的不敏感株系,并分析了BIN7不敏感突变体对BIN7的响应情况。为进一步克隆相关功能基因奠定了基础。2.人工合成了凯氏带完整性因子保守序列RPPFKLIPN的短肽(CIF),用低浓度CIF短肽处理拟南芥幼苗和根系,用激光扫描共聚焦显微镜结合PI染色观察了凯氏带的形成情况,发现该短肽处理后内皮层凯氏带较为发达和完整。采用ICP-MS分析发现CIF短肽对拟南芥多种矿质元素吸收积累具有显着影响。采用RT-q PCR方法发现CIF短肽处理对多个离子吸收转运体基因表达具有显着影响。3.利用合成的BIN7和CIF,分析了其对水稻和油菜生长发育的影响。水稻种子和油菜种子浸种试验发现,用低浓度(10μM)BIN7浸种明显促进种子的萌发,但用低浓度(0.1μM)CIF浸种影响不大。培养基添加低浓度的BIN7可促进水稻幼苗和油菜幼苗根系和茎叶生长,而添加高浓度(300μM)的BIN7则抑制幼苗根系和茎叶生长。在营养液中添加低浓度(0.1μM)的CIF,对水稻幼苗新生根的生长没有明显影响。本文关于BIN7和CIF两种植物小分子信号肽的研究结果,为进一步鉴定相关功能基因、解析其调控根系生长发育和矿质吸收的功能和在作物生产实践中探索新的调控手段和制剂产品提供了有益参考。
任梓铭[6](2019)在《基于气培体系的石蒜属植物小鳞茎发生及发育机理研究》文中研究说明石蒜科(Amaryllidaceae)石蒜属(Lycoris)为东亚特有的多年生球根花卉,具有重要的观赏、药用及生态价值。中国是石蒜属植物的主要分布产地,其中又以占据了全国80%以上种质的浙江、江苏省等,为石蒜属植物种质资源的多样化分布中心。石蒜属植物花色丰富、花型独特,已逐渐成为了优良的鲜切花、盆花及园林景观配置材料。然而由于受到幼年生长期长、自然繁殖率低的限制,自然繁殖方式已不能满足持续增长的鳞茎需求量,并且大规模的鳞茎采挖,已经对石蒜属植物野生资源造成了严重破坏,高效人工繁育体系的建立迫在眉睫。本研究以目前园林应用广泛的两种石蒜属植物:换锦花(Lycoris sprengeri,Ls)及忽地笑(Lycoris aurea,La)为研究材料,基于气培条件下的鳞茎块繁殖法,从形态学、细胞学、亚细胞学、生理水平上对石蒜属植物的小鳞茎发生及发育过程展开比较研究。首次在石蒜属植物研究中结合PacbioIso-seq和Illumina RNA-seq进行联合测序,构建了石蒜属植物全长参考转录组及小鳞茎发生及发育相关基因池数据库,并基于该平台系统地进行了种间及种内两种比较模式下的差异表达基因筛选及功能分析,初步揭示了创伤诱导的乙烯生物合成及其信号传导与小鳞茎发生能力间的相关性,将研究目标聚焦在基盘切割造成的创伤刺激引起的乙烯生物合成及其信号传导、植物创伤响应反应与创伤诱导的植物再生关系中。本研究为进一步解析石蒜属植物小鳞茎发生及发育的分子机理,以及有效推动原产于我国的野生球根花卉的人工繁育体系构建及种球商品化育种的实现具有重要意义。主要研究结果概括如下:1.气培条件下石蒜属植物小鳞茎发生及发育阶段确定为了探究在自然条件下的石蒜属植物小鳞茎发生及发育过程,在不添加外源植物生长调节剂的情况下,通过基盘切割处理诱导小鳞茎发生的方式建立了气培小鳞茎发生及发育研究体系,并从形态学、组织学、亚细胞学、生理水平等层面展开种间对比研究,首次将气培条件下的石蒜属植物小鳞茎发生及发育过程划分为四个主要阶段:(1)早期感受阶段(0-3d),(2)腋芽萌发及伸长阶段(3-9d),(3)小鳞茎形成阶段(9-15d),(4)小鳞茎发育及膨大阶段(15-45d)。并基于再生小鳞茎数量统计分析,将两者分别定义为高增殖率表型(Ls)和低增殖率表型(La)。同时,经由该体系确定的小鳞茎发生方式、发生组织部位以及发生关键时期,为后续转录组测序取样点的选择提供了充分的数据支持。2.基于“腋芽起源”的小鳞茎发生方式确定本研究基于气培体系证实了石蒜属植物小鳞茎的腋芽发育起源方式。并基于小鳞茎于鳞片远轴端连接基盘处组织发生的特点,揭示了基盘结构在这一过程中的必要性。同时,气培体系还揭示了石蒜属植物“由顶向基”的小鳞茎发生方式,即由内层鳞片向外层鳞片发生;亚细胞学分析进一步揭示了淀粉粒在这一过程中的旺盛代谢活动,表明在受到基盘切割刺激后,细胞中淀粉代谢响应的迅速性,也首次将球根花卉小鳞茎发生及发育这一生物学过程的研究聚焦到发生前期无肉眼可见形态变化的感受态阶段(0~6h)。3.联合测序构建石蒜属植物全长参考转录组基于建立的气培发生研究体系和划分的四个主要生长阶段,对两个种的小鳞茎发生及发育过程进行了时间序列的对比取样(Oh,6h,48h,6d,15d,27d,36 d),在石蒜属植物研究中首次结合Pacbio Iso-seq及Illumina RNA-seq开展双平台联合测序,通过分平台测序并整合两平台测序结果,构建获得了石蒜属植物的全长参考转录组。利用Illumina HiSeq Xten转录组测序平台完成了换锦花及忽地笑两个种7个时期共计42个样品的测序,共得到352.12Gb原始下机数据(Clean Data)。经过进一步质控后共获得Final cleaned reads换锦花为486,423,193条,忽地笑为526,792,197条。其中,换锦花的Final cleaned reads被进一步用于校正Pacbio Iso-seq数据中的低质量序列,该平台共获得转录本序列258,031条。七个均匀选自小鳞茎发生及发育阶段的样品等量混合后于Pacbio RS II平台进行全长转录组测序,获得Clean data共计10.39 Gb。其中低质量序列经由Illumina clean reads进一步校正,联合高质量序列共同去冗余后获得全长转录本序列37,518条。经过两平台数据整合及质控后,获得最终Finaltranscriptome assembly包含全长转录本序列285,128条,预测基因数量为204,933个。以构建的“参考转录组”为参,获得Illumina平台所得Clean reads的比对率分别为76.75%(换锦花)和68.35%(忽地笑)。共鉴定获得转录因子及转录调节子分别为4,074个及1,262个。通过与多个蛋白数据库比对,及GO和KO注释,获得了全长转录本的基因注释结果。4.石蒜属植物小鳞茎发生及发育过程中的比较转录组数据分析本研究采用ImpulseDE2方法分别获得种间差异表达基因(Differentially expressed gene,DEG)112,779个(Lavs Ls),种内DEG为换锦花67,973个,忽地笑36,251个。全局热图分析揭示了基盘切割处理后6h基因表达的显着性差异,表明转录水平的调控和种间差异的发生远早于形态变化的出现,其中6 h瞬时上调表达基因在换锦花中占比最大,而瞬时下调表达基因则是忽地笑中占比最大的部分。KEGG富集分析获得的与乙烯生物合成密切相关的代谢途径、氨基酸生物合成、半胱氨酸和蛋氨酸代谢在两种中表现出基因表达模式的显着差异,初步揭示了高增殖率表型与活跃乙烯生物合成的密切相关性,并首次提出了创伤诱导的内源乙烯合成在石蒜属植物小鳞茎发生及发育过程中的重要作用。(1)小鳞茎发生促进型中活跃的乙烯生物合成及信号传导本研究首次提出了应对基盘切割的活跃的乙烯生物合成及信号传导与石蒜属植物小鳞茎发生能力紧密相关。种间表达量对比分析揭示了乙烯生物合成及信号传导路径关键基因ACO,ACS,ERS1,ERS2,ETRI,ETR2,EIN4,CTR1,-EIN2,EIN3/EIF1在高增殖率表型(Ls)中的显着上调表达模式,表明活跃的乙烯合成可能对创伤诱导的小鳞茎发生具有一定促进作用。并基于乙烯的创伤响应性,通过分析创伤响应相关基因进一步揭示了快速的创伤响应能力与小鳞茎发生能力间的相关性;(2)基盘切割的双重作用不同于传统研究中基盘切割破坏顶芽,从而促进腋芽萌发的研究方向,本研究基于创伤响应相关基因ANAC071、RAP2.6L、ACS2、LOX2等在高增殖率表型(Ls)中的快速响应性,揭示了基盘切割在石蒜属植物小鳞茎发生及发育过程中的“双重作用”:一方面基盘切割消除了鳞茎内部的顶端优势,通过调控生长素转运促进小鳞茎(腋芽)萌发;另一方面基盘切割造成的创伤可能作为一种信号启动并促进了小鳞茎(腋芽)发生。同时,占比最高的转录因子(TF)和转录调节子(TR)家族的ERF和AUX/IAA共同揭示了乙烯和生长素在石蒜属植物小鳞茎发生及发育过程中的关键参与性,并提出生长素对小鳞茎发生的调控可能经由响应生长素而产生的乙烯介导,而作为一种防御性响应激素,乙烯的合成又对生长素转运产生影响,二者相互作用,共同参与调控石蒜属植物小鳞茎的发生及发育。
齐慧杰[7](2019)在《基于金纳米孔阵列的植物小肽配体-受体检测研究》文中进行了进一步梳理细胞间信号传递对于植物生长发育和适应环境至关重要。小肽作为一类重要的信号分子通过与质膜类受体蛋白激酶胞外域结合,激活下游信号,行使相应的生物学功能。研究小肽和受体的关系对于理解植物生长发育过程的信号通路意义重大。拟南芥基因组编码约1,000种小肽和600多种类受体蛋白激酶,但目前只有少数配体(小肽)-受体(类受体蛋白激酶)得到鉴定。编码小肽和类受体蛋白激酶的基因通常属于多基因家族并且仅在某些特定细胞或特定发育阶段低水平表达,因此相应配体-受体的鉴定在技术上存在较大挑战性。此外,由于大部分小肽和类受体蛋白激酶功能未知,而且基因冗余广泛存在,限制了传统的遗传学方法的应用。近年来相继报道了一些新的方法用于鉴定未知受体-配体,但这些方法大多需要放射性或荧光标记,且实验过程过于繁琐,限制了这些技术的广泛应用。因此,亟需开发一种灵敏度高且便捷的小肽配体-受体鉴定技术。随着纳米技术在生命科学领域的不断进步,纳米材料传感器显示出在生物化学检测中的重要价值。特别是金属纳米孔阵列表面等离子共振(SPR)传感器近年来引起了越来越广泛的研究兴趣。它具有无需标记、灵敏度高、生物相容性好等优点,同时检测装置简单,克服了传统SPR仪器复杂不便使用的缺点,因此已经在生物医学领域得到广泛的应用,但是,该技术在植物学研究中的应用还鲜见报道。本论文利用纳米球刻蚀和纳米压印“一步法”分别在玻璃基底和柔性基质中制备了大面积有序的周期性金纳米孔阵列。纳米球刻蚀法成本低廉,适用于大规模制备纳米孔阵列结构;而本文提出的纳米压印“一步法”具备纳米压印高精度的优点,而且简单易行,可以兼顾结构性能和制备通量。相对于纳米球刻蚀,纳米压印“一步法”制备的金纳米孔阵列显示出更高的均匀性和更稳定的光学性质。构建了基于金纳米孔阵列的SPR检测平台,对三种不同的反应体系进行生物分子特异性结合检测。该检测平台不仅对生物素-链霉亲和素和Ig G-anti-Ig G结合具有良好的SPR响应,而且能够通过ABA依赖的PYL1-ABI2特异性反应检测ABA与其受体PYL1的结合。通过反应离子束刻蚀(Reaction ionetching,RIE)处理,金纳米孔阵列SPR传感器很容易实现重复利用,三次循环检测实验结果显示良好的重复性。利用金纳米孔阵列SPR对已知植物小肽配体-受体进行检测,以阐明其对于植物小肽-受体检测的可行性和特异性。利用大肠杆菌原核表达系统,分别对类受体蛋白激酶CLV1、FER胞外域和小肽CLV3、RALF进行表达纯化。将原核表达或人工合成的小肽固定在金纳米孔阵列表面,通过透射光谱等离子体共振峰的变化来检测小肽与相应受体的结合。将多种类受体蛋白激酶与CLV1混合后加入CLV3进行反应,结果发现,金纳米孔阵列SPR可以从十种类受体蛋白激酶混合液中检测到CLV1与CLV3的特异结合信号,而对照实验则没有检测到SPR响应。这些结果表明,纳米孔阵列SPR传感器对于小肽配体-受体的检测具有良好的特异性。为了增强检测信号,将麦芽糖修饰的金纳米粒子引入检测体系。当待测液中存在与纳米孔阵列表面固定的小肽相互作用的类受体蛋白激酶时,配体-受体特异性结合将类受体蛋白激酶捕获在纳米孔阵列传感器表面,随后通过纳米粒子表面麦芽糖与类受体激酶融合蛋白中MBP的相互作用,将金纳米粒子偶联到纳米孔阵列表面,二者的等离子体共振耦合将配体-受体结合的SPR响应增强了四倍。对照实验表明,若待测液中不包含与传感器表面小肽特异性结合的类受体蛋白激酶,金纳米粒子就无法偶联到纳米孔阵列传感器表面进行信号放大。该信号增强系统不需要对金纳米粒子进行标记,适用于本研究体系中所有类受体蛋白激酶的检测,检测灵敏度可以达到1 p M。利用四种人工合成小肽在24种表达纯化的类受体蛋白激酶中进行初步受体筛选,其中CLV3与两组类受体蛋白激酶混合液反应时检测到SPR信号,然而引入金纳米粒子后,没有观察到信号增强,正负对照实验结果进一步证明,检测到的信号不是由配体-受体特异结合引起的。以上实验结果表明,金纳米粒子信号放大策略同时具有分辨非特异性结合信号的作用。综上所述,本研究所建立的周期性金纳米孔阵列检测平台对生物分子相互作用具有良好的SPR响应,可应用于植物小肽配体-类受体蛋白激酶的特异性结合检测,利用金纳米粒子可以增强SPR信号并提高检测的特异性。
吕学思[8](2019)在《离体条件下的换锦花小鳞茎发生研究》文中认为换锦花(Lycoris sprengeri Comes ex Baker)是石蒜科(Amaryllidaceae)石蒜属(Lycoris)球根花卉。石蒜属植物花形优美、花色丰富,具有极大的观赏应用价值,但其种球因自然繁殖系数低、童年期长、膨大发育缓慢,至今尚未实现人工繁殖。近年来随着园林应用推广,野生资源的采挖量不断增加,导致其资源逐年减少,亟需保护。且国内尚无自育石蒜品种,杂交种子培育为种球的苗期长、生长周期长的特性,是石蒜育种的主要限制因子。本文以采自浙江舟山海岛的野生换锦花种子为材料,构建其无菌萌发及小鳞茎形成体系,在不破坏野生资源的前提下实现了对换锦花的离体保存。同时,通过改变切割方式、激素配比、调整蔗糖浓度等方法,诱导杂交石蒜离体小鳞茎的发生,比较并优化了杂交石蒜的鳞茎切割增殖体系,实现了石蒜属杂交苗的高效扩繁,为加速石蒜育种进程提供了实验依据。在此基础上,从形态学、组织细胞学、生理生化水平、分子水平等多层面探究外源蔗糖和6-BA对换锦花离体小鳞茎发生的影响,为解析换锦花小鳞茎发生机制,明确外源蔗糖和6-BA在此过程中的作用机制提供实验基础。主要研究结果如下:1.构建野生换锦花种子无菌萌发及小鳞茎形成体系通过改变消毒方式、预处理方式及培养条件,获得了野生换锦花种子无菌萌发及小鳞茎形成的最佳方法:自然阴干或经过贮藏的种子40 ℃温水浴5h预处理后,采用75%乙醇30 s,0.1%HgCl2 10 min结合2%NaClO 5 min涡旋消毒,接种在含MS+30g/L蔗糖+0.2mg/LNAA培养基中,置于25℃光照条件下培养3个月,可形成膨大的健壮鳞茎。经实验证实,该最佳方法同样适用于种子粒径更大的忽地笑(L.aurea),可推广用于石蒜属植物。2.比较并优化杂交石蒜离体鳞茎的切割增殖体系以杂交石蒜离体鳞茎为材料,采用3种切割方式诱导小鳞茎发生,结果表明,保留叶片1.5 cm左右,由基盘底部向上“十”字分切至鳞茎1/2左右是最佳的切割方式。比较发现,MS+60g/L蔗糖+1mg/LNAA+5mg/L6-BA是杂交石蒜诱导小鳞茎发生的最佳培养基,此时小鳞茎平均增殖数可达47.86,且培养3个月后小鳞茎状态较好,根系及母鳞片形态正常。3.外源蔗糖对换锦花离体小鳞茎发生的影响(1)离体条件下换锦花小鳞茎发生阶段的划分通过对不同培养条件下的换锦花离体小鳞茎发生过程的形态及组织细胞学观察,认为换锦花离体小鳞茎发生过程属于直接器官发生型里的腋芽发生途径,离体鳞茎切割后0-30 d内的小鳞茎发生主要包含3个典型阶段:腋生分生组织形成期(0-6 d)、腋芽形成期(6-15 d)和小鳞茎形成期(15-30 d)。(2)外源蔗糖的有无决定离体小鳞茎能否发生外源蔗糖的有无是小鳞茎能否发生的关键,而蔗糖浓度只影响小鳞茎及母鳞片的生长状态。组织细胞学观察及碳水化合物含量测定表明,外源蔗糖为离体条件下小鳞茎的发生提供碳源和能量来源。当外源蔗糖存在时,鳞片内的蔗糖及可溶性糖含量在腋芽形成前不断积累,且鳞片基部淀粉粒的积累为此处小鳞茎的发生提供物质基础。而外源蔗糖缺失时,碳水化合物含量及淀粉粒数量均不断下降,小鳞茎无法发生。除此之外,蔗糖的存在促进了 MeJA在植物体内的积累,抑制了 LsWIP1、LsERS2和LsEIN2基因表达量的异常上升,表明蔗糖可能作为信号分子启动了相关损伤保护机制,并促进了小鳞茎的发生。4.外源6-BA对换锦花离体小鳞茎发生的影响外源6-BA的添加迅速抑制了鳞茎切割后1 d时ABA的含量,加剧了腋生分生组织的分裂程度,加快了腋芽形成前蔗糖及可溶性糖的积累,并最终增加了中、外层鳞片间腋芽的发生数量。分子水平上,外源6-BA的添加在6h时显着促进了蔗糖合成酶基因LsSuSy1、LsSuSy2,生长素响应因子LsARF和细胞分裂素受体基因LsAHK的表达,并且这些基因在小鳞茎发生过程中的差异表达主要集中在6d之前,可见6-BA影响换锦花离体小鳞茎发生主要在发生前期的腋生分生组织形成阶段。
廖沛然[9](2019)在《干旱胁迫影响三七皂苷合成途径的分子机制研究》文中认为植物小RNA(sRNA)是一类长18-24nt的非编码RNA,它们参与调控植物的生长发育、生殖与基因组重组等生物过程,同时,小RNA也在植物响应非生物胁迫、增强植物耐受能力等方面起着非常重要的作用。干旱胁迫是植物最常遇到的环境胁迫,而植物的干旱响应是个复杂的过程。三七是我国人工种植历史悠久并且能规模化种植、经济价值极高的少数药用植物之一。随着全球温室效应的加剧,极端天气频发大背景下,研究干旱胁迫对三七生长及有效成分含量变化及相关机制,不但可以为三七生产提供优质栽培管理的科学依据,还可以拓展药用植物生理及次生代谢产物的研究内容。本文以期通过分析高通量测序数据,在三七中挖掘、验证由小RNA介导的干旱响应皂苷代谢调控通路基因,特别是合成四环三萜类化合物的上游萜类骨架合成的关键基因。为拓展对miRNA在次级代谢通路调控中的相关认识,并挖掘相关miRNA标记,为高品质三七育种奠定基础。本文主要有以下几个方面的研究成果。1、通过对干旱处理的三七叶和根进行转录组测序,采用STAR—Cufflinks对转录组进行数据分析,分别从叶和根中得到3539个和3179个表达量较高的基因,并分别对它们做基因时序性聚类分析,分别得到5个和2个表达趋势不同的基因类别。通过KEGG和GO聚类分析对这7个不同表达模式的基因进行分析,得到了响应干旱胁迫基因及其功能。在次级代谢通路中,重点分析了萜类骨架合成代谢途径和苯丙烷代谢途径,分别得到了叶中15个和根中13个干旱响应基因。而三七叶和根中分别各有149个和67个胁迫相关转录因子,其中有24个家族的成员是植物内源激素响应通路中重要的响应蛋白,以ABA和乙烯响应蛋白成员最多,且表达量随干旱时间增加而升高。可见,ABA和乙烯在三七干旱胁迫响应中具有重要的作用。2、通过对小RNA的高通量测序与数据分析,共找到1584个三七保守的miRNA,预测出保守miRNA前体结构256个,得到非保守miRNA及其前体198个。通过CleaveLand将这些miRNA进行靶基因预测后,共识别出保守miRNA的584个靶基因,非保守miRNA的254个靶基因,将这些靶基因进行SOM表达聚类分析后,将干旱胁迫下表达量发生变化的miRNA靶基因进行KEGG通路和GO功能分析,得到43个响应干旱胁迫且调控转录因子和具有胁迫响应功能的miRNA。将这些miRNA及其靶基因的表达量进行相关性分析后,得到8对具有显着负相关性的miRNA—靶基因。通过KEGG通路分析后,找到4对与萜类合成相关的miRNA—靶基因,它们是MIR156aaai—GGPS、MIR482g—ispF、t15589037—ispH和t49562107—HMGCS。这些miRNA可以作为筛选耐旱或高品质三七的标记。通过对三七基因组分析,识别到一个TAS3基因,既TAS3b(-),它产生的tasiRNA靶向两个ARF基因。表达量相关性分析显示TAS3b(-)、TAS3bD5(-)和TAS3bD6(-)与ARF的表达量呈负相关性,且随着干旱时间的增加,叶中的TAS3b(-)和TAS3bD5(-)表达量上升,而ARF表达量下降。可见干旱胁迫下三七叶子激活TAS3基因以抑制ARF基因的表达。3、皂苷合成代谢中,萜类骨架合成通路是合成前体的重要过程。首先,通过短期(0-24 h)和长期的干旱处理(0-30 d)三七后,对所有这些基因进行了qRT-PCR实验。短期处理下三七叶和根qRT-PCR的实验结果与本研究预测到的基因表达情况相似,说明本研究预测的基因表达量较为准确。另一方面,采取长期干旱的处理,通过qRT-PCR的方法研究了萜类骨架合成相关基因表达量,发现除了PMK、MVK和CAS外,其余基因表达都成上升趋势。4、本研究将上述预测到的4个被miRNA调控的基因进行RLM-5’RACE实验,得到一个确定靶点的miRNA及其靶基因,既t49562107和HMGCS。得到t49562107和HMGCS的ORF全长序列后,构建t49562107前体—RFP和HMGCS—GFP报告载体质粒,转入到洋葱表皮细胞进行瞬时表达,发现转入两个质粒后洋葱的GFP信号会减弱,说明t49562107有抑制HMGCS的作用。综上所述,本研究首次通过分析干旱胁迫下三七叶和根的转录组、降解组和小RNA测序数据,找到40个响应干旱胁迫并参与调节相关转录因子和胁迫相关蛋白的miRNA,以及4个响应干旱胁迫且调节皂苷骨架合成代谢相关基因的miRNA,并确定了HMGCS基因的miRNA裂解位点。首次为miRNA作用于皂苷萜类骨架合成关键基因提供依据。本研究将为筛选抗旱和高品质三七育种研究奠定一定的基础。
游一梅[10](2019)在《噻霉酮不同剂型对稻瘟病菌抑菌效果评价及小分子RNA milR062对稻瘟病菌的致病性影响》文中指出水稻是我国主要粮食作物之一。由稻瘟病菌引起的稻瘟病导致每年水稻减产30%,严重威胁到粮食作物的田间产量。在病害防治中,化学农药防治因其高效性、周期短的特点在防治手段中为紧急防治的首选。为顺应环境可持续发展的趋势,新型农药的研发以低毒低残留为农药制剂的基本要求。噻霉酮是一类国内生产注册的杀菌剂,因其低毒、广谱性的特点广为使用,噻霉酮对柑橘炭疽病,黄瓜霜霉病等细菌、真菌性病害具有防治作用。由江苏辉丰农化股份有限公司提供的十个剂型样品主要有效成份均为噻霉酮。我们通过对这十个样品进行稻瘟病菌抑菌效果的评定,筛选出对孢子萌发具有较好抑制率的制剂,以及通过菌丝生长的抑制率从而算出十种农药的EC50值。结果发现:结果发现:剂型为悬浮剂样品中,批号为ZJ-GY-180512-2的样品对孢子萌发抑制率最好,EC50值为6.1619mg/L;剂型为可分散油悬浮剂样品中,批号为ZJ-YJY-18052002对孢子萌发抑制率较好,其次ZJ-GY-180512-4;剂型为乳油样品中,批号ZJ-YJY-18052003样品具有更好的孢子萌发抑制率,EC50值为4.6822mg/L。三种剂型对比下,剂型悬浮剂对稻瘟病菌的致病力具有更好抑制效果。随着全球分子生物学技术手段的不断进步,稻瘟病菌致病机制的研究愈发深入。在过去的研究中,已知small RNAs参与调控多种生物进程,如生物应激反应,发育和形态的调节等。小RNA的分类包括干扰RNA(siRNA)、microRNAs(miRNAs)、和piwi相互作用的RNA(piRNAs)。microRNAs是一种18-25nt的非编码RNA,在各类生物体中被广泛发现。研究证明miRNAs在动植物体内调控转录后的基因表达。虽然第一个microRNA是在20世纪90年代早期发现的,但在真菌界的缺失一直持续到最近确定对应物(microRNA样小RNA,milRNA)的发现才有所改变。项目组前期研究发现,G蛋白调控因子MoRgs3控制稻瘟病菌生长分化与致病力。为了解析MoRgs3调控病菌致病力的作用机制,我们通过对稻瘟病菌MoRGS3缺失突变体与野生型Guy11在附着胞形成阶段的small RNA测序数据进行了比较分析,并从中鉴定到一系列新的、差异表达的milRNA。进一步选择在ΔMorgs3突变体中下调表达的milR062深入研究。为了解析milR062是如何参与调控稻瘟病菌致病性,我们鉴定到受milR062调控的的靶标基因(MGG09869),并采用同源重组技术获得该靶标基因的缺失突变体(ΔMoswi6),发现MoSwi6调控稻瘟病菌致病力。同时获得milR062的过表达菌株,发现过表达菌株附着胞膨压降低、致病力显着下降,与ΔMoswi6具有相类似的表型。
二、植物小RNA的研究进展(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、植物小RNA的研究进展(论文提纲范文)
(1)新疆荒漠环境典型短命植物小鼠耳芥(Arabidopsis pumila)快速生长与耐逆性机制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要缩略词 |
第一章 绪论 |
1 引言 |
2 国内外研究现状 |
2.1 我国粮食生产面临的主要问题 |
2.1.1 粮食生产和安全所面临的问题 |
2.1.2 未来我国提高粮食生产的方法 |
2.1.3 新疆农业生产的资源优势及面临的问题 |
2.1.4 农业生产与育种的“卡脖子”问题 |
2.2 新疆短命植物的研究进展 |
2.2.1 新疆短命植物资源 |
2.2.2 短命植物研究进展 |
2.3 植物应答环境的发育机制 |
2.3.1 植物的生长发育 |
2.3.2 钾离子对植物生长发育的影响 |
2.3.3 KT/HAK/KUP钾离子转运蛋白家族 |
2.3.4 植物响应盐胁迫的分子机制研究 |
2.4 小鼠耳芥研究进展 |
3 研究目的和意义 |
4 技术路线 |
第二章 小鼠耳芥遗传转化体系的建立 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 试剂和培养基配制 |
1.3 实验方法 |
2 结果与分析 |
2.1 小鼠耳芥全基因组中鉴定出4 个ApP5CS基因 |
2.2 ApP5CS基因在小鼠耳芥不同组织中的表达特征 |
2.3 ApP5CS响应逆境胁迫的表达特征 |
2.4 ApP5CS1.1 基因的克隆和构建过表达载体 |
2.5 小鼠耳芥四种不同外植体的再生诱导 |
2.6 建立组织培养遗传转化体系 |
2.7 阳性植株鉴定和ApP5CS1.1 基因表达分析 |
2.8 小鼠耳芥花序侵染遗传转化方法的建立 |
3 讨论 |
4 本章小结 |
第三章 小鼠耳芥基因表达分析内参基因的鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 材料和试剂 |
1.2 实验方法 |
2 结果与分析 |
2.1 候选内参基因和靶基因的扩增特异性和扩增效率 |
2.2 候选内参基因的表达分析 |
2.3 候选内参基因表达稳定性分析 |
3 讨论 |
4 本章小结 |
第四章 小鼠耳芥不同生长发育时期的转录组测序 |
1 材料与方法 |
1.1 所用试剂 |
1.2 样品统计和收集 |
1.3 RNA-seq文库准备 |
1.4 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 小鼠耳芥快速生长时期的变化分析 |
2.2 转录组数据统计 |
2.3 转录组与参考基因组比对 |
2.4 基因表达定量 |
2.5 差异基因统计 |
2.6 差异基因富集分析 |
3 讨论 |
4 本章小结 |
第五章 小鼠耳芥钾转运蛋白KT/HAK/KUP基因家族的鉴定及响应非生物胁迫的表达特征 |
1 材料与方法 |
1.1 小鼠耳芥KT/HAK/KUP基因家族同源序列搜索鉴定 |
1.2 系统进化分析 |
1.3 染色体位置和共线分析 |
1.4 基因结构和蛋白质保守结构域分析 |
1.5 不同组织转录组数据库 |
1.6 不同生长发育时期转录组数据库 |
1.7 盐胁迫转录组数据库 |
1.8 茉莉酸甲酯、脱落酸和甲基紫精胁迫处理和取样 |
1.9 缺钾、干旱和极端温度胁迫处理和取样 |
1.10 RNA提取、反转录和q RT分析 |
2 结果分析 |
2.1 KT/HAK/KUP基因家族的鉴定及命名 |
2.2 系统进化分析 |
2.3 基因家族复制分析 |
2.4 基因结构、保守结构域和启动子分析 |
2.5 染色体定位和共线分析 |
2.6 ApKUP基因在不同组织中的表达分析 |
2.7 ApKUP基因在不同发育时期的表达分析 |
2.8 ApKUP基因在盐胁迫下的表达分析 |
2.9 ApKUP基因在MeJA(50μmo/L)胁迫下的表达分析 |
2.10 ApKUP基因在甲基紫精(MV,1 μmo/L)胁迫下的表达分析 |
2.11 ApKUP基因在ABA(1μmo/L)胁迫下的表达分析 |
2.12 ApKUP基因在10%PEG6000 胁迫下的表达分析 |
2.13 ApKUP基因在缺钾胁迫下的表达分析 |
2.14 ApKUP基因在高低温胁迫下的表达分析 |
3 讨论 |
4 本章小结 |
第六章 研究结论、创新点和展望 |
1 结论 |
2 创新点 |
3 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
导师评阅表 |
(2)跨界植物microRNA鉴定方法及调控研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 microRNA(miRNA)简介 |
1.2 植物来源miRNA跨界调控研究进展 |
1.2.1 支持的证据 |
1.2.2 反对的证据 |
1.2.3 跨界调控分子机制 |
1.3 研究内容及意义 |
1.3.1 研究意义 |
1.3.2 研究内容 |
2 植物miRNA跨界调控研究方法构建 |
2.1 引言 |
2.2 流程设计 |
2.2.1 鉴定植物来源的miRNA |
2.2.2 来源植物物种推测 |
2.2.3 预测植物miRNA的调控功能 |
2.3 本章小结 |
3 肾移植患者血液中植物miRNA的鉴定与分析 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验数据收集 |
3.2.2 分析方法 |
3.3 结果 |
3.3.1 测序数据总体情况 |
3.3.2 植物miRNA表达数据分析 |
3.3.3 差异表达植物miRNA分析 |
3.3.4 植物miRNA作为生物标记物的潜力预测 |
3.3.5 植物miRNA功能预测 |
3.4 本章小结与讨论 |
3.4.1 植物miRNA在肾移植后急性免疫排异反应中的作用 |
3.4.2 人类miRNA与植物miRNA的潜在相互作用 |
3.4.3 中草药miRNA的跨界调控 |
4 哺乳动物中植物来源miRNA特征及其与饮食关系 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 数据收集 |
4.2.2 分析方法 |
4.3 结果 |
4.3.1 人体血液中植物miRNA数据分析 |
4.3.2 不同食性哺乳动物血液中植物miRNA数据分析 |
4.3.3 不同类型人类体液中植物miRNA数据分析 |
4.3.4 不同类型人类组织中植物miRNA数据分析 |
4.4 本章小结与讨论 |
4.4.1 研究方法创新点 |
4.4.2 植物miRNA跨界交流的真实性 |
4.4.3 穿越屏障的植物miRNA |
4.4.4 植物miRNA与癌症关系探究 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
硕士期间发表文章 |
(3)植物小分子肽的研究进展(论文提纲范文)
1 植物小分子肽的发现 |
2 植物小分子肽的结构特点与系统分类 |
3 植物小分子肽的功能 |
3.1 翻译后修饰小肽 |
3.2 富含半胱氨酸多肽 |
4 CLE和RALF小分子肽的研究进展 |
4.1 CLE小分子肽的研究背景和研究进展 |
4.2 RALF小分子肽的研究背景和研究进展 |
5 总结与展望 |
(4)新疆小拟南芥MAPK和MKK基因家族的鉴定及表达特征分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词 |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 MAPK级联途径调控网络 |
1.2 MAPK级联途径的组成和分类 |
1.2.1 MAPKKK的分类和结构 |
1.2.2 MAPKK的分类和结构 |
1.2.3 MAPK的分类和结构 |
1.3 MAPK级联途径在植物体中的功能 |
1.3.1 MAPK级联途径在植物生长发育过程中的作用 |
1.3.2 MAPK级联途径在植物非生物胁迫响应过程中的作用 |
1.3.3 MAPK级联途径在植物激素信号转导通路中的作用 |
1.3.4 MAPK级联途径在植物防御反应中的作用 |
1.4 新疆短命植物小拟南芥的研究进展 |
1.5 本课题的研究目的及意义 |
第二章 小拟南芥MAPK基因家族鉴定及进化和表达分析 |
2.1 材料 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 其他材料 |
2.1.3 小拟南芥的培养 |
2.1.4 实验引物 |
2.2 方法 |
2.2.1 植物材料收集 |
2.2.2 小拟南芥MAPK基因家族成员的鉴定与染色体定位 |
2.2.3 小拟南芥MAPK基因家族成员命名 |
2.2.4 系统进化树构建、motif分布和多重序列比对 |
2.2.5 基因结构、复制事件和共线性分析 |
2.2.6 基于转录组数据分析小拟南芥MAPK基因表达模式 |
2.2.7 RNA提取和ApMAPK基因的表达分析 |
2.2.8 小拟南芥MAPK基因启动子区的顺式作用元件分布 |
2.2.9 数据处理与分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 小拟南芥MAPK基因家族成员的鉴定和染色体定位 |
2.3.2 ApMAPK多重序列比对和motif分布 |
2.3.3 ApMAPK基因家族的进化和外显子-内含子结构 |
2.3.4 ApMAPK基因在不同组织中的表达特征 |
2.3.5 ApMAPK基因响应盐胁迫的表达特征 |
2.3.6 ApMAPK基因响应干旱和高温胁迫的表达特征 |
2.3.7 ApMAPK响应SA和 ABA的表达特征 |
2.3.8 ApMAPK基因启动子区的顺式作用元件分析 |
2.4 讨论与结论 |
2.4.1 小拟南芥MAPK基因家族鉴定及进化分析 |
2.4.2 ApMAPK复制基因的结构分歧和功能分歧 |
2.4.3 ApMAPK与直系同源基因的功能比较 |
第三章 小拟南芥MKK基因家族鉴定及进化和表达分析 |
3.1 植物材料 |
3.2 方法 |
3.2.1 小拟南芥MKK基因家族成员的鉴定、染色体定位及命名 |
3.2.2 系统进化树构建、motif分布和多重序列比对 |
3.2.3 基因结构、复制事件和共线性分析 |
3.2.4 小拟南芥MKK基因表达模式分析 |
3.2.5 小拟南芥MKK基因启动子区的顺式作用元件分布 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 小拟南芥MKK基因家族成员的鉴定及染色体定位 |
3.3.2 ApMKK多重序列比对和motif分布 |
3.3.3 ApMKK基因家族成员的进化和外显子-内含子结构 |
3.3.4 ApMKK基因在不同组织中的表达特征 |
3.3.5 ApMKK基因响应盐胁迫的表达特征 |
3.3.6 ApMKK基因启动子区的顺式作用元件分析 |
3.4 讨论与结论 |
3.4.1 小拟南芥MKK基因家族鉴定及进化分析 |
3.4.2 ApMKK复制基因的结构分歧和功能分歧 |
3.4.3 ApMKK与同源基因的功能异同 |
3.4.4 MKK基因的多功能作用和重要性 |
第四章 讨论与结论 |
4.1 讨论 |
4.1.1 小拟南芥MAPK和 MKK基因家族进化 |
4.1.2 小拟南芥MAPK和 MKK基因家族扩张分析 |
4.1.3 非生物胁迫和激素处理下的优势ApMAPK和 ApMKK基因功能 |
4.2 结论 |
4.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师评阅表 |
(5)两种小分子信号肽调控植物根系生长发育与矿质吸收的初步研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要英文缩略词对照表 |
第1章 前言 |
1.1 问题的提出 |
1.2 选题背景及意义 |
1.3 文献综述 |
1.3.1 植物小分子信号肽及其种类 |
1.3.2 植物小分子信号肽的分子结构 |
1.3.3 植物小分子信号肽前体与加工 |
1.3.4 植物小分子信号肽的生理功能 |
1.3.5 植物小分子信号肽的作用机制 |
1.3.6 植物小分子信号肽的实用价值 |
1.3.7 植物小分子信号肽的研究技术 |
1.4 本文的研究思路与技术路线 |
1.5 本文的章节结构 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2.1 植物材料 |
2.2.2 人工合成短肽 |
2.2.3 分子生化试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 拟南芥种子EMS诱变 |
2.3.2 BIN7不敏感突变体的筛选 |
2.3.3 BIN7不敏感突变体的表型鉴定 |
2.3.4 BIN7不敏感突变体纯合子的筛选 |
2.3.5 水稻培养和BIN7处理 |
2.3.6 油菜培养和BIN7处理 |
2.3.7 BIN7的质谱方法 |
2.3.8 CIF处理植株表型观察 |
2.3.9 矿质元素ICP-MS测定 |
2.3.10 根系PI染色及激光共聚观察 |
2.3.11 实时荧光定量PCR |
2.3.12 CIF处理水稻和油菜的种子与幼苗 |
2.3.13 生物信息学分析 |
2.3.14 数据统计与处理 |
第3章 结果与分析 |
3.1 BIN7的生物信息学分析 |
3.2 BIN7不敏感突变体的筛选与表型鉴定 |
3.2.1 拟南芥种子EMS诱变和BIN7 筛选条件的优化 |
3.2.2 BIN7对拟南芥根的生长影响 |
3.2.3 拟南芥根系BIN7不敏感突变体初筛 |
3.2.4 拟南芥根系BIN7不敏感突变体获得 |
3.3 CIFS保守序列短肽RPPFKLIPN的人工合成与功能研究 |
3.3.1 CIF对拟南芥根系表型的影响 |
3.3.2 根施CIF对拟南芥中矿质元素积累的影响 |
3.3.3 叶施CIF对拟南芥中矿质元素积累的影响 |
3.3.4 CIF对其他元素积累的影响 |
3.3.5 CIF对矿质元素吸收转运基因表达的影响 |
3.3.6 cif1和cif2的突变体纯合鉴定 |
3.4 BIN7和CIF对水稻和油菜生长发育的影响 |
3.4.1 BIN7对水稻胚根和胚芽发育的影响 |
3.4.2 BIN7对水稻幼苗生长的影响 |
3.4.3 BIN7对油菜种子萌发的影响 |
3.4.4 BIN7对油菜幼苗生长的影响 |
3.4.5 CIF对水稻幼苗生长的影响 |
3.4.6 CIF对油菜幼苗生长的影响 |
3.5 BIN7的质谱分析方法 |
3.6 讨论 |
3.6.1 BIN7在不同物种中作用存在差异 |
3.6.2 关于BIN7的作用机制 |
3.6.3 CIF调控根系对矿质元素吸收积累的可能机制 |
3.6.4 CIF调控根系矿质吸收积累存在离子间和器官间差异 |
3.6.5 仅含CIFs保守序列的短肽具有一定的生物学功能 |
第4章 总结与展望 |
4.1 论文总结 |
4.2 论文展望 |
4.2.1 BIN7相关基因的克隆和作用机制解析 |
4.2.2 CIF运输和调控离子吸收的机制解析 |
4.2.3 BIN7和CIF等SSPs的应用基础研究 |
4.2.4 SSPs新基因的鉴定和功能研究 |
4.2.5 基于SSPs的植物生长调节剂研制的理论与技术 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)基于气培体系的石蒜属植物小鳞茎发生及发育机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 |
1 文献综述 |
1.1 球根花卉的主要繁育方式 |
1.1.1 自然繁殖 |
1.1.2 人工繁育 |
1.2 石蒜属植物繁育现状 |
1.2.1 石蒜属植物自然繁殖 |
1.2.2 石蒜属植物人工繁育 |
1.3 球根花卉腋芽/不定芽再生研究 |
1.3.1 郁金香腋芽发育研究 |
1.3.2 百合不定芽从头发生研究 |
1.4 植物再生研究 |
1.4.1 植物响应创伤刺激 |
1.4.2 腋生分生组织发生 |
1.4.3 腋芽发育及顶端优势作用 |
1.5 参与植物再生的激素 |
1.5.1 生长素 |
1.5.2 乙烯 |
1.6 球根花卉的转录组研究进展 |
1.6.1 石蒜属植物转录组研究进展 |
1.7 联合测序方法的应用 |
1.8 研究目的、主要内容与技术路线 |
1.8.1 研究目的 |
1.8.2 主要内容 |
1.8.3 研究技术路线 |
2 气培条件下石蒜属植物小鳞茎发生及发育研究体系的建立 |
引言 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 鳞茎材料选择 |
2.1.2 种球消毒及处理 |
2.1.3 培养条件 |
2.1.4 小鳞茎发生及发育过程的形态学观察及数量统计 |
2.1.5 小鳞茎发生及发育过程的细胞学观察 |
2.1.6 小鳞茎发生及发育过程的亚细胞学观察 |
2.1.7 小鳞茎发生及发育过程中的碳水化合物含量测定及分析 |
2.1.8 小鳞茎发生及发育过程中的内源激素含量测定及分析 |
2.1.9 数据处理及分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 鳞茎结构及鳞片位置划分 |
2.2.2 小鳞茎发生及发育过程的形态学观察及阶段划分 |
2.2.3 小鳞茎发生数量及位置分布的统计学分析 |
2.2.4 鳞片结构及小鳞茎发生位置的解剖学对比分析 |
2.2.5 不同层鳞片及基盘结构的组织学分析 |
2.2.6 不同层鳞片中细胞形态结构的种间比较分析 |
2.2.7 小鳞茎发生的组织学起源分析 |
2.2.8 小鳞茎发生及发育过程中鳞片及基盘组织的透射电镜分析 |
2.2.9 小鳞茎发生及发育过程中糖组分的种间对比分析 |
2.2.10 小鳞茎发生及发育过程中的激素变化分析 |
2.3 讨论 |
2.3.1 石蒜属植物小鳞茎发生及发育研究模型的建立 |
2.3.2 气培条件下小鳞茎发生的主要方式讨论 |
2.3.3 鳞片中淀粉含量与小鳞茎发生及发育的关系 |
2.3.4 小鳞茎发生的快速响应性分析 |
2.3.5 小鳞茎发生过程中内源激素含量的种间差异分析 |
2.4 小结 |
3 联合测序构建石蒜属植物全长参考转录组及小鳞茎发生及发育相关基因池数据库 |
引言 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 测序材料及取样方法 |
3.1.2 RNA提取及质量检测 |
3.1.3 Illumina转录组测序文库构建 |
3.1.4 Pacbio全长转录组测序文库构建 |
3.1.5 基于Illumina转录组测序的分析流程 |
3.1.6 基于Pacbio全长转录组测序的分析流程 |
3.1.7 联合测序构建石蒜属植物全长参考转录组 |
3.1.8 全长转录本功能注释及转录因子、转录调节子鉴定 |
3.2 结果与分析 |
3.2.0 Illumina转录组测序数据概况 |
3.2.1 Pacbio全长转录组测序数据概况 |
3.2.2 双平台数据整合及全长参考转录组构建 |
3.2.3 石蒜属植物转录组测序研究进展比较分析 |
3.2.4 转录本功能注释及转录因子、转录调节子鉴定分析 |
3.2.5 物种间转录因子家族的种类分布比较 |
3.3 讨论 |
3.3.1 石蒜属植物全长参考转录组的构建 |
3.3.2 物种间转录因子种类分布的保守性与特异性 |
3.4 小结 |
4 小鳞茎发生及发育过程中的种间及种内比较差异表达基因分析 |
引言 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 差异表达基因筛选及聚类分析 |
4.1.2 GO及KEGG功能富集分析 |
4.1.3 RT-qPCR验证 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 种间及种内比较差异表达基因(DEG)的获得 |
4.2.2 种内比较DEG聚类分析 |
4.2.3 种间比较DEG聚类分析 |
4.2.4 KEGG pathway富集分析 |
4.2.5 GO功能富集分析 |
4.2.6 乙烯生物合成及代谢路径的种间差异分析 |
4.2.7 差异表达显着DEG的筛选及功能分析 |
4.2.8 RT-qPCR验证转录组数据可靠性 |
4.3 讨论 |
4.3.1 小鳞茎发生阶段初期的基因显着性差异表达 |
4.3.2 乙烯生物合成在小鳞茎发生阶段初期的种间差异性分析 |
4.3.3 活跃的类黄酮生物合成与鳞茎响应创伤刺激能力的关系 |
4.3.4 应对创伤刺激的不同响应与小鳞茎发生能力的关系 |
4.4 小结 |
5 小鳞茎发生及发育过程中的差异表达转录因子及转录调节子分析 |
引言 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 差异表达转录因子(TF)及转录调节子(TR)鉴定 |
5.1.2 TF及TR聚类分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 差异表达TF分析 |
5.2.2 差异表达TR分析 |
5.2.3 与分生组织发生和侧生器官发育相关的TF和TR分析 |
5.3 讨论 |
5.3.1 转录起始调节在小鳞茎发生及发育过程中具有重要作用 |
5.3.2 NAC家族TF参与小鳞茎发生阶段初期调控 |
5.3.3 活跃的分生组织发生为小鳞茎萌发提供物质基础 |
5.4 小结 |
6 小鳞茎发生及发育过程中与植物激素相关的差异表达基因分析 |
引言 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 与植物激素相关的种内及种间DEG鉴定 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 植物激素相关DEG的分类统计分析 |
6.2.2 植物激素相关的种内比较DEG功能分析 |
6.2.3 乙烯相关的种间比较DEG功能分析 |
6.2.4 生长素相关的种间比较DEG功能分析 |
6.2.5 其他激素种间比较DEG功能分析 |
6.2.6 乙烯生物合成及信号传导路径分析 |
6.2.7 与创伤响应相关基因的种间差异表达分析 |
6.2.8 生长素转运及信号传导路径分析 |
6.3 讨论 |
6.3.1 乙烯生物合成及信号传导路径与小鳞茎发生能力的关系 |
6.3.2 生长素转运与小鳞茎发生及发育的关系 |
6.3.3 乙烯与生长素在小鳞茎发生与发育过程中的作用关系 |
6.3.4 创伤修复能力与植物再生能力的关系 |
6.4 小结 |
7 主要结论、创新点与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 不足与展望 |
参考文献 |
S1 无菌播种及组培小鳞茎扩繁体系的建立 |
引言 |
S1.1 材料与方法 |
S1.1.1 外植体选择 |
S1.1.2 消毒方法 |
S1.1.3 种子萌发培养 |
S1.1.4 增殖培养 |
S1.1.5 不同基因型杂交种质的增殖培养 |
S1.1.6 膨大及生根培养 |
S1.1.7 移栽培养 |
S1.1.8 组织学及形态学观察 |
S1.1.9 观察与数据统计 |
S1.2 结果与分析 |
S1.2.1 无菌播种消毒效果 |
S1.2.2 小鳞茎增殖培养 |
S1.2.3 再生小鳞茎的形态学和组织学观察 |
S1.2.4 不同基因型杂交种质的增殖效果 |
S1.2.5 生根及移栽结果 |
S1.2.6 小鳞茎无菌播种及再生体系的建立 |
S1.3 讨论 |
S1.3.1 富含分生组织的原生小鳞茎是优良的增殖外植体 |
S1.3.2 基盘切割促进小鳞茎形成和再生 |
S1.3.3 植物生长调节剂为小鳞茎再生提供适宜环境条件 |
S1.3.4 基于直接器官发生的小鳞茎增殖体系的建立 |
S1.4 小结 |
S2 为获得均一化再生小鳞茎的扦插繁育体系建立 |
引言 |
S2.1 材料与方法 |
S2.1.1 鳞茎材料及处理 |
S2.1.2 扦插基质准备 |
S2.1.3 鳞茎扦插上盘 |
S2.1.4 扦插数据统计 |
S2.2 结果与分析 |
S2.2.1 扦插小鳞茎发育观察 |
S2.2.2 扦插小鳞茎增殖率统计 |
S2.2.3 扦插繁殖与播种繁殖比较 |
S2.3 讨论 |
S2.3.1 扦插繁殖方式可有效缩短小鳞茎繁育周期 |
作者简历及在读期间取得的科研成果 |
(7)基于金纳米孔阵列的植物小肽配体-受体检测研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词 |
1 文献综述 |
1.1 植物小肽研究进展 |
1.1.1 小肽的结构特点和分类 |
1.1.2 植物小肽的功能 |
1.2 类受体蛋白激酶研究进展 |
1.2.1 类受体激酶的结构特征和分类 |
1.2.2 类受体蛋白激酶的功能 |
1.3 小肽-类受体蛋白激酶互作及信号识别 |
1.3.1 小肽-RLKs信号识别与受体激活 |
1.3.2 小肽-RLKs互作的研究方法 |
1.4 表面等离子体共振传感器 |
1.4.1 表面等离子体共振(SPR)与局域表面等离子共振(LSPR) |
1.4.2 表面等离子体共振传感器研究进展 |
1.5 周期性金属纳米孔阵列SPR传感器 |
1.5.1 周期性金属纳米孔阵列的光学性质(反常光学透射) |
1.5.2 周期性金属纳米孔阵列的制备方法 |
1.5.3 周期性金属纳米孔阵列传感器的应用研究进展 |
2 研究目的和意义 |
3 金纳米孔阵列的制备及性能表征 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料与设备 |
3.2.1 实验试剂和材料 |
3.2.2 实验仪器设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 纳米球刻蚀法制备周期性金纳米孔阵列 |
3.3.2 纳米压印“一步法”制备周期性金纳米孔阵列 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 金纳米孔阵列的制备 |
3.4.2 金纳米孔阵列的形貌特征 |
3.4.3 金纳米孔阵列的光学性质 |
3.4.4 镀膜厚度对金纳米孔阵列光学性质的影响 |
3.4.5 纳米球刻蚀和纳米压印法制备的金纳米孔阵列结构与光学性能比较 |
3.5 讨论 |
3.6 本章小结 |
4 金纳米孔阵列表面等离子体共振检测生物分子特异性结合 |
4.1 前言 |
4.2 实验材料与设备 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 植物材料 |
4.2.3 质粒载体和菌株 |
4.2.4 实验仪器设备 |
4.2.5 实验所用培养基 |
4.2.6 蛋白表达纯化及验证所用溶液 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 植物材料的种植 |
4.3.2 拟南芥总RNA提取 |
4.3.3 拟南芥RNA的反转录 |
4.3.4 PCR扩增目的基因 |
4.3.5 重组质粒构建 |
4.3.6 重组质粒的转化和鉴定 |
4.3.7 目的蛋白的表达与纯化 |
4.3.8 SDS-PAGE凝胶电泳 |
4.3.9 Western Blot验证目的蛋白 |
4.3.10 金纳米孔阵列的表面功能化 |
4.3.11 蛋白质分子在金纳米孔阵列表面的固定 |
4.3.12 光纤光谱仪使用方法和光学设置 |
4.3.13 反应离子束刻蚀(RIE)处理金纳米孔阵列表面 |
4.4 结果与分析 |
4.4.1 目的蛋白的诱导表达 |
4.4.2 基于金纳米孔阵列的SPR检测平台的建立 |
4.4.3 金纳米孔阵列表面功能化和蛋白质分子的固定 |
4.4.4 检测生物素-链霉亲和素结合 |
4.4.5 检测IgG-anti-IgG结合 |
4.4.6 检测ABA依赖的PYL1-ABI2相互作用 |
4.4.7 PS微球模板法金纳米孔阵列的传感检测 |
4.4.8 金纳米孔阵列可重复利用 |
4.5 讨论 |
4.6 本章小结 |
5 金纳米孔阵列SPR检测小肽配体-类受体蛋白激酶特异性结合 |
5.1 前言 |
5.2 实验材料与设备 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 植物材料 |
5.2.3 质粒载体和菌株 |
5.2.4 实验仪器设备 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 载体构建 |
5.3.2 目的蛋白原核表达与纯化 |
5.3.3 小肽和类受体蛋白激酶在金纳米孔阵列表面的固定 |
5.4 结果与分析 |
5.4.1 类受体蛋白激酶和小肽的表达与纯化 |
5.4.2 基于金纳米孔阵列的SPR平台检测类受体蛋白激酶-配体结合 |
5.4.3 小肽在金纳米孔阵列表面的吸附 |
5.4.4 合成小肽与类受体蛋白激酶的结合 |
5.4.5 金纳米孔阵列SPR检测类受体蛋白激酶-配体结合的特异性 |
5.5 讨论 |
5.6 本章小结 |
6 金纳米粒子耦合纳米孔阵列放大类受体蛋白激酶检测信号 |
6.1 前言 |
6.2 实验材料与设备 |
6.2.1 实验试剂 |
6.2.2 植物材料 |
6.2.3 质粒载体和菌株 |
6.2.4 实验仪器设备 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 载体构建 |
6.3.2 目的蛋白原核表达与纯化 |
6.3.3 小肽在金纳米孔阵列表面的固定 |
6.3.4 类受体蛋白激酶的结合检测 |
6.3.5 金纳米粒子放大信号 |
6.4 结果与分析 |
6.4.1 金纳米粒子光谱特征 |
6.4.2 金纳米粒子耦合金纳米孔阵列增强配体-受体结合SPR响应 |
6.4.3 金纳米粒子耦合金纳米孔阵列增强配体-受体结合信号的特异性分析 |
6.4.4 金纳米粒子增强型纳米孔阵列SPR检测灵敏度 |
6.4.5 金纳米孔阵列SPR筛选植物配体-受体初步应用 |
6.5 讨论 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(8)离体条件下的换锦花小鳞茎发生研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 |
1 文献综述、研究内容及技术路线 |
1.1 石蒜属植物简介 |
1.1.1 石蒜属植物种类及园林应用 |
1.1.2 换锦花资源分布及实地考察 |
1.2 石蒜属种子无菌萌发研究进展 |
1.2.1 影响石蒜属种子萌发的因素 |
1.2.2 石蒜属种子消毒及原生鳞茎形成 |
1.3 石蒜属植物切割诱导小鳞茎发生的影响因素 |
1.3.1 外植体类型及切割方式 |
1.3.2 培养基配方 |
1.3.3 环境条件 |
1.4 鳞茎类球根植物小鳞茎发生机理研究进展 |
1.4.1 小鳞茎发生过程的形态及组织细胞学研究 |
1.4.2 小鳞茎发生过程中的相关代谢通路研究 |
1.5 植物分枝相关研究进展 |
1.5.1 腋芽的形成与生长 |
1.5.2 激素对分枝的影响 |
1.5.3 糖对分枝的影响 |
1.5.4 环境对分枝的影响 |
1.6 研究目的与意义 |
1.7 主要研究内容 |
1.8 技术路线 |
2 野生换锦花种子无菌萌发及小鳞茎形成研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.3 观察与统计 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 换锦花种子无菌萌发及小鳞茎形成的过程及消毒方式的筛选 |
2.2.2 不同预处理方式对换锦花种子无菌萌发及小鳞茎形成的影响 |
2.2.3 不同培养基对换锦花种子无菌萌发及小鳞茎形成的影响 |
2.2.4 换锦花、忽地笑离体原生鳞茎形成过程比较 |
2.3 讨论 |
3 杂交石蒜离体鳞茎切割增殖体系的比较及优化 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.1.3 观察与统计方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同切割方式诱导杂交石蒜小鳞茎发生 |
3.2.2 不同激素配比诱导杂交石蒜小鳞茎发生 |
3.2.3 不同蔗糖浓度诱导杂交石蒜小鳞茎发生 |
3.3 讨论 |
4 外源蔗糖对换锦花离体小鳞茎发生的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.1.3 观察与统计方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同蔗糖浓度下的小鳞茎发生效果比较 |
4.2.2 不同蔗糖浓度下小鳞茎发生过程中的组织细胞学比较 |
4.2.3 蔗糖对小鳞茎发生过程中碳水化合物含量的影响 |
4.2.4 蔗糖对小鳞茎发生过程中内源激素水平的影响 |
4.2.5 蔗糖对小鳞茎发生过程中关键基因表达的影响 |
4.3 讨论 |
4.3.1 石蒜离体小鳞茎发生模式及小鳞茎发生阶段的划分 |
4.3.2 内源激素在小鳞茎发生过程中的变化及作用 |
4.3.3 外源蔗糖的有无决定了换锦花离体小鳞茎能否发生 |
4.3.4 外源蔗糖决定小鳞茎能否发生的作用模式探讨 |
5 外源6-BA对换锦花离体小鳞茎发生的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验方法 |
5.1.3 观察与统计方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 不同6-BA浓度下的小鳞茎发生效果比较 |
5.2.2 不同6-BA浓度下小鳞茎发生过程中的形态及组织细胞学比较 |
5.2.3 6-BA对换锦花小鳞茎发生过程中碳水化合物含量的影响 |
5.2.4 6-BA对换锦花小鳞茎发生过程中内源激素水平的影响 |
5.2.5 6-BA对换锦花小鳞茎发生过程中关键基因表达的影响 |
5.3 讨论 |
5.3.1 外源6-BA主要作用于小鳞茎发生前期 |
5.3.2 换锦花离体小鳞茎的发生由蔗糖和激素共同控制 |
6 总结与展望 |
6.1 主要结论 |
6.1.1 野生换锦花种子的无菌萌发及小鳞茎形成体系 |
6.1.2 比较并优化杂交石蒜离体鳞茎的切割增殖体系 |
6.1.3 外源蔗糖的有无决定离体小鳞茎能否发生 |
6.1.4 外源6-BA浓度是影响离体小鳞茎发生数量最重要的因素 |
6.2 主要创新点 |
6.3 不足与展望 |
参考文献 |
作者简历及在学期间所取得的研究成果 |
(9)干旱胁迫影响三七皂苷合成途径的分子机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语检索 |
第一章 文献综述 |
1.1 三七干旱胁迫研究进展 |
1.2 植物内源小RNA(s RNA)的形成与作用机制 |
1.1.1 植物内源microRNA的形成过程与作用机制 |
1.1.2 植物内源phasiRNA和 tasiRNA的形成过程与作用机制 |
1.1.3 植物内源其他小分子RNA的形成过程与作用机制 |
1.1.3.1 植物内源t RNA来源siRNA(tsiRNA)的形成过程与功能 |
1.1.3.2 异染色质siRNA(hc-siRNA) |
1.1.3.3 反义转录siRNA(nat-siRNA) |
1.1.3.4 长siRNA(lsiRNA) |
1.3 植物s RNA的鉴定、识别和靶基因预测 |
1.3.1 植物sRNA的鉴定与识别方法 |
1.3.2 植物sRNA靶基因和靶点预测方法 |
1.3.3 植物常用sRNA数据库 |
1.4 植物s RNA的克隆及其功能验证 |
1.4.1 植物sRNA靶点的实验验证 |
1.4.2 植物sRNA的克隆与功能验证 |
1.5 植物s RNA生物学功能研究 |
1.5.1 s RNA参与植物的生长发育过程 |
1.5.2 s RNA参与植物非生物和生物胁迫响应 |
1.5.3 sRNA在植物次级代谢中的研究进展 |
1.6 本研究的目的和意义 |
1.7 技术路线 |
第二章 干旱胁迫下三七转录组分析与差异基因识别 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 植物材料与处理方法 |
2.1.2 总RNA提取 |
2.1.3 转录组文库构建与测序 |
2.1.4 基于三七基因组的有参转录组生物信息分析流程 |
2.1.5 统计与画图 |
2.2 结果 |
2.2.1 三七转录组数据质量和比对基因组结果 |
2.2.2 干旱胁迫下三七根和叶转录组组间相关性和PCA分析 |
2.2.3 干旱胁迫下三七根和叶差异表达基因分析 |
2.2.4 干旱胁迫下三七差异表达基因功能分析 |
2.2.4.1 干旱胁迫下三七叶和根差异表达基因KEGG和 GO通路分析 |
2.2.4.2 干旱胁迫对三七皂苷合成基因的影响 |
2.2.4.3 干旱胁迫对三七苯丙烷生物合成途径基因的影响 |
2.2.4.4 干旱胁迫对三七转录因子和内源激素信号通路基因表达的影响 |
2.3 讨论 |
2.3.1 干旱胁迫对三七皂苷合成基因与苯丙烷代谢基因的影响 |
2.3.2 干旱胁迫对三七内源激素响应基因和转录因子的影响 |
第三章 三七干旱胁迫诱导的microRNA识别 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 植物材料与处理方法 |
3.1.2 总RNA提取 |
3.1.3 小RNA文库构建与测序 |
3.1.4 基于三七转录组的miRNA生物信息分析流程 |
3.1.4.1 小RNA文件生成与长度分布分析 |
3.1.4.2 保守mi RNA及其前体序列预测分析 |
3.1.4.3 非保守mi RNA及其前体序列预测分析 |
3.1.4.4 mi RNA的差异分析 |
3.1.5 基于降解组的三七miRNA靶基因及靶点生物信息学分析流程 |
3.1.5.1 三七降解组建库测序 |
3.1.5.2 mi RNA靶基因及靶点生物信息学分析流程 |
3.1.6 基于三七基因组的TAS基因座预测 |
3.2 结果 |
3.2.1 三七小分子RNA测序数据质量与miRNA的长度分析 |
3.2.2 三七保守miRNA的识别及其前体的二级结构分析 |
3.2.3 三七保守miRNA表达量组间相关性和PCA分析 |
3.2.4 三七响应干旱胁迫的保守miRNA表达模式分析 |
3.2.5 三七非保守miRNA的识别及其前体的二级结构分析 |
3.2.6 三七miRNA靶基因预测 |
3.2.7 三七响应干旱胁迫的miRNA靶基因功能分析 |
3.2.8 三七响应干旱胁迫的保守miRNA及其靶基因表达量相关性分析 |
3.2.9 调控三七皂苷萜类骨架合成通路的miRNA及其靶基因分析 |
3.2.10 三七TAS3 基因座的识别与分析结果 |
3.3 讨论 |
第四章 干旱胁迫诱导的三七皂苷合成通路microRNA及其靶基因表达和靶点验证 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 植物材料与处理方法 |
4.1.2 香草醛—冰醋酸显色法测定总皂苷含量 |
4.1.3 总RNA提取 |
4.1.4 cDNA第一链合成与实时荧光定量PCR |
4.1.4.1 基因c DNA第一链合成 |
4.1.4.2 mi RNA的 c DNA第一链合成 |
4.1.5 实时荧光定量PCR |
4.1.5.1 基因实时荧光定量PCR |
4.1.5.2 mi RNA实时荧光定量PCR |
4.1.6 5 ’RLM-RACE验证miRNA靶点 |
4.1.7 基因和miRNA前体的瞬时报告质粒构建与瞬时表达 |
4.2 结果 |
4.2.1 实时荧光定量PCR检测皂苷萜类骨架合成酶基因的表达 |
4.2.2 干旱胁迫对三七叶子和根总皂苷含量的影响 |
4.2.3 5 ’RLM-RACE验证4个miRNA靶点 |
4.2.4 Pn HMGCS和 miRNA Pre-t49562107前体克隆与瞬时表达质粒构建 |
4.3 讨论 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.1.1 在三七萜类骨架合成代谢途径中发掘出了15 个差异表达基因 |
5.1.2 挖掘出4 个响应干旱胁迫,调控三七萜类骨架合成代谢途径的miRNA.. |
5.1.3 确定了t49562107在HMGCS基因上的靶点,验证了t49562107对HMGCS表达的抑制作用 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间发表论文 |
附表B |
(10)噻霉酮不同剂型对稻瘟病菌抑菌效果评价及小分子RNA milR062对稻瘟病菌的致病性影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
上篇 文献综述 |
第一章 稻瘟病的防治及农药制剂的进展 |
1 稻瘟病的研究概况以及综合治理研究进展 |
1.1 稻瘟病的研究概况 |
1.2 稻瘟病的综合治理研究进展 |
2 农药药剂在防治过程中的发展分析 |
2.1 农药种类和剂型 |
2.2 不同农药剂型的防治特点 |
2.3 农药的使用现状 |
2.4 农药的发展动向 |
2.5 与新药剂匹配的新型施药器械的研发 |
2.6 生物活体农药的开发 |
3 噻霉酮的研发 |
4本研究的目的和意义 |
参考文献 |
第二章 植物与病原菌中小RNA的研究进展 |
1. 真菌中RNAi途径 |
2 病原菌中miRNA的发现与合成 |
2.1 真菌中miRNA的发现 |
2.2 植物miRNA合成的研究进展 |
3 病原菌中miRNA调节机制与降解 |
3.1 植物miRNA的主要调节机制 |
3.2 植物miRNA转录切割 |
3.3 病原菌中miRNA的翻译抑制 |
3.4 二级生物产物siRNA |
3.5 外显子在miRNA中的降解 |
4 真菌中milRNA的机制与鉴定 |
4.1 真菌中milRNA的发现 |
4.2 milRNA与miRNA的产生机制的不同 |
4.3 milRNA中不同因子组合产生 |
4.4 milRNA鉴定的标准 |
5 本研究的目的和意义 |
参考文献 |
下篇 研究内容 |
第一章 噻霉酮对稻瘟病菌孢子萌发和菌丝生长影响的分析 |
1 材料与方法 |
1.1 供试菌株 |
1.2 供试制剂样品 |
1.3 实验方法 |
2 结果与分析 |
2.1 十个样品对稻瘟病菌的菌丝生长的影响 |
2.2 十个样品对稻瘟病菌孢子萌发的影响 |
2.3 悬浮剂对稻瘟病菌的致病力具有更好的抑制效果 |
3 讨论 |
参考文献 |
第二章 MoRgs3调控的milR062对稻瘟病致病力的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 小分子RNA样品的准备 |
1.2 附着胞4 h的RNA提取 |
1.3 定量PCR验证基因表达数据 |
1.4 稻瘟病菌致病力测定 |
2 结果与分析 |
2.1 过表达milR062菌株与靶标基因缺失突变体表型一致 |
3 讨论 |
参考文献 |
全文总结 |
附录 |
致谢 |
四、植物小RNA的研究进展(论文参考文献)
- [1]新疆荒漠环境典型短命植物小鼠耳芥(Arabidopsis pumila)快速生长与耐逆性机制[D]. 金玉环. 石河子大学, 2021(01)
- [2]跨界植物microRNA鉴定方法及调控研究[D]. 刘璐. 浙江大学, 2021(01)
- [3]植物小分子肽的研究进展[J]. 蔺欢,王俊娟,孙振婷,朱伟东,叶武威,阴祖军. 西北植物学报, 2021(01)
- [4]新疆小拟南芥MAPK和MKK基因家族的鉴定及表达特征分析[D]. 李晓翠. 石河子大学, 2020(08)
- [5]两种小分子信号肽调控植物根系生长发育与矿质吸收的初步研究[D]. 肖湲. 清华大学, 2019(02)
- [6]基于气培体系的石蒜属植物小鳞茎发生及发育机理研究[D]. 任梓铭. 浙江大学, 2019(01)
- [7]基于金纳米孔阵列的植物小肽配体-受体检测研究[D]. 齐慧杰. 河南大学, 2019(04)
- [8]离体条件下的换锦花小鳞茎发生研究[D]. 吕学思. 浙江大学, 2019(01)
- [9]干旱胁迫影响三七皂苷合成途径的分子机制研究[D]. 廖沛然. 昆明理工大学, 2019(06)
- [10]噻霉酮不同剂型对稻瘟病菌抑菌效果评价及小分子RNA milR062对稻瘟病菌的致病性影响[D]. 游一梅. 南京农业大学, 2019(08)