棉花是紡織工業(yè)的重要原料,也是我國五大油料作物之一。油分是重要的基礎(chǔ)代謝,種子的發(fā)育直接影響油分的積累,關(guān)乎許多重要的代謝途徑；棉花纖維由種子的表皮毛分化而來,種子中影響油分代謝的基因可能影響纖維發(fā)育。研究表明,棉花種子含油量與棉花產(chǎn)量性狀間無顯著的負(fù)相關(guān),與纖維品質(zhì)指標(biāo)均呈正相關(guān)（如纖維長度和比強(qiáng)）,表明提高棉籽含油量或改變其脂肪酸組成可兼顧纖維優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。為進(jìn)一步了解棉花纖維發(fā)育的分子機(jī)制,本研究選用不同類型、不同纖維品質(zhì)的海島棉（新海32號,HL）和陸地棉（17-24,L和62-33,S）的纖維為研究材料,利用RNA-Seq技術(shù),分析其在纖維次生壁合成和加厚期（20DPA、25DPA和30DPA）的表達(dá)譜；通過基因表達(dá)量的變化篩選差異表達(dá)基因并對其進(jìn)行GO功能顯著性富集分析,尋找與棉纖維次生壁加厚相關(guān)的關(guān)鍵代謝通路和重要基因；同時(shí),分析了脂肪酸合成酶GhKAR、GhHAD和GhENR的表達(dá)特征,并驗(yàn)證其功能。主要研究結(jié)果如下：1)不同基因型在次生壁發(fā)育的各個(gè)時(shí)期,都得到大量的差異基因。比較同一時(shí)期不同基因型的差異基因,發(fā)現(xiàn)不同棉種間的差異基因數(shù)量更多,如20DPA時(shí),海島棉（HL）... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞
第一章 前言
    1.1 棉花纖維發(fā)育的特征和分子機(jī)制
        1.1.1 棉纖維細(xì)胞發(fā)育概述
        1.1.2 棉纖維細(xì)胞分化和起始期
        1.1.3 棉纖維伸長期
        1.1.4 棉纖維次生壁合成和加厚期
        1.1.5 棉纖維脫水期
    1.2 棉花基因組研究進(jìn)展
    1.3 棉花纖維差異基因表達(dá)譜研究
    1.4 脂肪酸對棉纖維發(fā)育的影響
    1.5 脂肪酸的生物合成
    1.6 脂肪酸合成酶基因在改良種子含油量中的應(yīng)用
        1.6.1 乙酰-CoA羧化酶（ACCase）
        1.6.2 脂肪酸合成酶（FAS）
        1.6.3 �；鵄CP硫酯酶
        1.6.4 脂肪酸去飽和酶
    1.7 研究目的和意義
第二章 棉纖維次生壁發(fā)育時(shí)期基因表達(dá)譜的研究
    2.1 材料與方法
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 RNA的提取與質(zhì)量檢測
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)流程
        2.1.4 轉(zhuǎn)錄組標(biāo)準(zhǔn)信息分析流程
        2.1.5 測序評估
        2.1.6 基因表達(dá)量統(tǒng)計(jì)
        2.1.7 差異表達(dá)基因篩選
        2.1.8 差異表達(dá)基因的GO功能顯著性富集分析
        2.1.9 差異表達(dá)基因的Pathway顯著性富集分析
        2.1.10 qRT-PCR
    2.2 轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果的初步分析
        2.2.1 RNA質(zhì)量檢測
        2.2.2 數(shù)據(jù)比對統(tǒng)計(jì)結(jié)果
        2.2.3 測序質(zhì)量的評估
        2.2.4 測序飽和度的分析
        2.2.5 測序隨機(jī)性的統(tǒng)計(jì)分析
        2.2.6 基因覆蓋度統(tǒng)計(jì)
    2.3 差異表達(dá)基因的篩選與注釋
        2.3.1 同一時(shí)期不同棉種之間的差異表達(dá)基因分析
        2.3.2 同一棉種不同時(shí)期之間的差異表達(dá)基因分析
        2.3.3 棉花不同類型不同纖維發(fā)育時(shí)期共有差異基因分析
        2.3.4 差異表達(dá)基因Quantitive real-time PCR驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
第三章 G hKAR、GhHAD和GhENR的表達(dá)特征研究及功能分析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 GhKAR、GhHAD、GhENR的生物信息學(xué)分析
        3.2.2 高、低油材料油分積累特征和目的基因表達(dá)量的變化
        3.2.3 GhKAR、GhHAD和GhENR基因的表達(dá)特征分析
        3.2.4 棉花轉(zhuǎn)基因株系種子油分及脂肪酸成分的變化
        3.2.5 棉花轉(zhuǎn)基因株系纖維品質(zhì)的表型鑒定
        3.2.6 轉(zhuǎn)GhKAR和GhENR基因棉花的抗寒性初探
    3.3 本章小結(jié)
第四章 討論與結(jié)論
    4.1 討論
        4.1.1 關(guān)于測序時(shí)期的選擇
        4.1.2 基于RNA-Seq高通量測序
        4.1.3 與次生壁加厚相關(guān)的差異表達(dá)基因及代謝通路
        4.1.4 棉花脂肪酸研究的用途和意義
        4.1.5 GhKAR、GhHAD和GhENR基因的序列分析
        4.1.6 GhKAR、GhHAD和GhENR基因的表達(dá)特征
        4.1.7 GhKAR和GhENR的功能
    4.2 結(jié)論
        4.2.1 海島棉和陸地棉纖維不同發(fā)育階段數(shù)字表達(dá)譜分析
        4.2.2 脂肪酸合成酶基因GhKAR、GhHAD和GhENR的表達(dá)特征和功能驗(yàn)證
    4.3 本研究的創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
個(gè)人簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]棉纖維發(fā)育相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄組學(xué)、表達(dá)譜分析研究[D]. 陳全家.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
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碩士論文
[1]磷脂酶GhPLA2α和GhPLA2β在棉花纖維細(xì)胞發(fā)育中的功能[D]. 佘玉罕.西南大學(xué) 2014
[2]陸地棉纖維次生壁加厚期基因表達(dá)譜分析[D]. 計(jì)志斌.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011



本文編號：3159291