一、Expansin的研究进展（论文文献综述）
刘维妙[1]（2021）在《芸薹属基本种扩展蛋白基因家族的进化分析及花粉发育相关扩展蛋白基因的功能分化研究》文中提出花粉发育和授粉受精过程是开花植物完成有性生殖的重要环节。花粉发育异常会影响其功能的正常完成,进而影响后代的繁衍。授粉受精过程的顺利进行离不开花粉管正常的萌发和伸长。花粉管的萌发通常起始于成熟花粉粒的内壁。在花粉管快速伸长的过程中尤其需要细胞壁的快速扩展,众多细胞壁合成和重塑蛋白都参与其中。植物扩展蛋白（expansins,EXP）是一类重要的细胞壁重塑蛋白,可以与细胞壁的多糖组分结合,通过破坏细胞壁组分之间的非共价键引起植物细胞壁的松弛,促进植物细胞的生长。扩展蛋白基因家族被细分为四个亚家族,分别是EXPA（expansin A subfamily,扩展蛋白A亚家族）、EXPB（expansin B subfamily,扩展蛋白B亚家族）、EXLA（expansin like A subfamily,扩展蛋白类A亚家族）和EXLB（expansin like B subfamily,扩展蛋白类B亚家族）。虽然近年来扩展蛋白基因的功能被广泛研究,但是有关扩展蛋白基因在植物生殖发育阶段的功能以及有关EXPA和EXPB亚家族基因协调作用都还鲜有报道。本文以白菜‘矮脚黄’（Brassica campestris ssp.chinensis,syn.B.rapa ssp.chinensis cv.Aijiaohuang）核雄性不育两用系ajhGMS‘Bcajh97-01A/B’和黑芥（B.nigra cv.Z1411-02）以及甘蓝（B.oleracea cv.Jingfeng 1）为材料,对芸薹属三个二倍体基本种的扩展蛋白基因家族进行鉴定、进化和表达分析,明确三个基本种扩展蛋白基因家族的进化特征,为探究扩展蛋白基因在花粉和花粉管发育过程中的功能提供相关基础;由基因家族分析筛选到两个在白菜花粉发育后期和花粉管中高表达的基因BrEXPB4和BrEXPB9,通过人工microRNA技术研究BrEXPB4和BrEXPB9在白菜花粉和花粉管发育中的功能;采用CRISPR/Cas9技术和过表达技术对两者在模式植物拟南芥中的同源基因AtEXPB5进行生物学功能的分析,并对与其在花粉和花粉管发育阶段具有冗余功能的AtEXPA4进行验证;通过酵母单杂交和双荧光素酶实验对AtEXPB5和BrEXPB4/9可能参与的转录调控路径进行研究。取得的主要结果与结论如下:（1）通过三步分析法,鉴定了芸薹属三个基本种（白菜、甘蓝和黑芥）的扩展蛋白基因家族,并经与模式植物拟南芥的系统发育、基因结构和理化特性的比较分析对它们的扩张模式和进化细节进行了研究,发现经过独立的进化,扩展蛋白基因家族在这三个基本种中的相似性较多,而分歧较少。通过比较启动子和编码序列的差异,发现在拟南芥和三个基本种的直系同源物之间存在显着正相关性。随后的表达分析表明这三个物种的扩展蛋白基因家族中存在广泛的功能差异,特别是在生殖发育过程中筛选到两个在白菜花粉和花粉管发育阶段强烈表达的基因BrEXPB4和BrEXPB9。（2）通过烟草和洋葱瞬时表达体系进行亚细胞定位的结果表明,BrEXPB4和BrEXPB9都定位在细胞壁上,这与它们都具有信号肽结构的预测结果一致。通过荧光定量PCR和GUS基因报告系统进行的时空表达分析表明,BrEXPB4和BrEXPB9的表达模式也很相似,都是从单核花粉后期开始表达,并随着花粉的发育,表达量逐步升高,并且可以一直持续到花粉管中。（3）采用人工microRNA技术分别和同时抑制BrEXPB4和BrEXPB9的表达,进而对它们的生物学功能进行鉴定。当它们被单独抑制时,对植株的生长发育并没有造成明显的影响。然而当它们的表达被同时抑制时,却造成约50%的花粉败育,并不能正常萌发。对败育花粉的细致观察显示,花粉的败育起始于单核花粉晚期,进一步使小孢子细胞质和花粉内壁降解,最终造成花粉败育和萌发异常。（4）通过亚细胞定位和时空表达分析,发现AtEXPB5定位在细胞壁上,并且其编码基因在成熟花粉粒和花粉管中强烈表达。然而,无论是敲除AtEXPB5还是过表达AtEXPB5都未对拟南芥的生长发育造成显着影响。结合前人相关电子表达谱的研究,发现仅有AtEXPA4在生殖发育阶段与AtEXPB5具有相似的表达模式。构建了AtEXPA4的敲除和过表达材料,并通过杂交获得AtEXPA4和AtEXPB5的双突变体,观察发现在双突变体中,花粉管伸长的速度显着减缓,并且无论是AtEXPB5还是AtEXPA4都可以恢复双突变体花粉管伸长减缓的表型,说明AtEXPA4和AtEXPB5冗余地参与了花粉管的发育。（5）通过亚细胞定位和时空表达分析,发现AtEXPA4定位在细胞壁上,其编码基因不仅在生殖发育阶段表达,也在拟南芥的根中优势表达。主根长度和根分生区的测量结果表明,AtEXPA4对于主根的生长具有促进作用。（6）通过酵母单杂交和双荧光素酶实验表明,AtEXPB5的表达可由AtTDF1和AtAMS共同激活,而这一调控途径在白菜中并不保守。这说明AtEXPB5和BrEXPB4/9的生物学功能产生分化,并且参与不同的转录调控路径。BrEXPB4/9及其同源基因AtEXPB5在表达模式、功能和调控网络上显示出巨大差异说明在进化过程中,同源基因物也会产生功能和调控的变化。
吕丽敏[2]（2021）在《棉花纤维发育早期转录组及Expansin基因家族研究》文中研究表明棉花是世界上广泛种植的天然纤维作物,是纤维素纯度最高的天然资源,其纤维发育机制一直是科学家研究的热点。棉纤维是由胚珠表皮细胞分化而成,其表皮细胞可发育成长纤维和短绒,其中长纤维是纺织工业的材料来源。所以揭示长纤维发育机制对创制纤维品质优异的新种质具有重要意义。转录组测序技术广泛应用于棉花纤维发育相关基因的挖掘,然而当前纤维转录组测序所用的材料都无法排除短绒发育的干扰。因此,本研究以有长纤维无短绒n2和无长纤维无短绒徐州142光籽突变体（对照）为材料,研究了 n2与对照相比纤维早期发育的转录组;本文所用棉花材料的胚珠都没有短绒的发育,可有效排除短绒发育的干扰,获得控制长纤维发育的特异基因。转录组分析发现扩展蛋白基因在开花当天即开始上调表达,由此进一步研究了棉花扩展蛋白基因家族。主要结果如下:1.对n2和徐州142光籽突变体（XZ142FLM）两个材料开花后0、1、2、3、4、5天（0～5 DPA）共6个时间点的胚珠进行了转录组测序。n2各时间点（1～5 DPA）与n20 DPA以及XZ142FLM各时间点相比较,两次比较后的对应时间取交集,获得n2材料特异上调的差异基因集;分别得到开花后0、1、2、3、4和5天长纤维发育上调基因245、337、1123、1583、1411和2181个。2.针对开花后0、1、3、5天的上调差异基因进行了 GO功能富集和代谢途径分析。有长纤维无短绒材料n2中各时期显着富集途径及纤维特异表达基因主要结果如下:（1）0 DPA时期最为富集的途径是细胞壁松弛和细胞壁代谢相关途径,其中包括两个重要的已经报道的扩展蛋白基因Ghir D10G012330和Ghir A10G015240;（2）1 DPA时期最为富集的途径是超长链脂肪酸合成和脂类代谢途径,主要包括超长链脂肪酸合成基因4个,脂质转运蛋白关键基因4个从1DPA开始上调表达;（3）3 DPA时期细胞骨架蛋白、激素代谢和钙信号等途径显着富集,其中主要包括3个肌动蛋白,3个微管蛋白相关基因从3 DPA开始上调表达;（4）5 DPA时期羧酸代谢、氨基酸代谢以及有机氮化物代谢等途径显着富集,包括编码脂肪酸酰胺水解酶、醛缩酶GhirD04G003610和GhirD01G021670基因。提出了纤维细胞早期发育从细胞壁松弛开始的动态进程模式,并利用qPCR技术验证了部分纤维伸长关键基因的先后时序性。3.在全基因组水平鉴定了陆地棉、亚洲棉和雷蒙德氏棉三个棉种的扩展蛋白基因家族,分别包括了 93个、49个和45个成员。棉花扩展蛋白均含有两个典型的保守结构域DPBB-1和Pollenallerg1（CBM63）,多个扩展蛋白都含有信号肽序列。陆地棉是棉花纤维的主要来源,因此对陆地棉扩展蛋白家族进行了详细分析。染色体定位分析表明,陆地棉93个扩展蛋白基因分布在除GhirA02和GhirD06之外的24条染色体上。进化分析表明93个陆地棉扩展蛋白包含EXPA、EXPB、EXLA和EXLB等4个亚家族,15个亚类。启动子区的顺式作用元件分析表明,93个扩展蛋白基因启动子区含有丰富的激素调控、发育相关元件、环境胁迫元件和光响应元件等。基因家族成员的特征分析为阐释纤维特异扩展蛋白的功能打下了基础。4.陆地棉扩展蛋白家族基因表达谱分析和RT-qPCR分析表明,在纤维发育的不同阶段,扩展蛋白基因有不同的表达模式。鉴定了陆地棉中14个纤维发育关键基因,包括起始期3个,伸长期9个,由伸长期过渡到次生壁加厚的转换期2个。5.选择伸长期优势表达的GhEXPA8g基因在拟南芥中进行异源表达,发现该基因能显着促进拟南芥表皮毛的伸长,双荧光素酶实验证明转录因子GhACE3是GhEXPA8g的上游激活因子。该结果为研究扩展蛋白在纤维发育中的作用机制提供了候选基因。综上,转录组分析获得一批长纤维早期发育上调基因,发现了胚珠表皮细胞从细胞壁松弛、脂肪酸合成,到多种激素信号途径激活、细胞骨架重构的纤维发育有序动态进程。扩展蛋白基因家族研究鉴定了纤维发育优势表达的扩展蛋白基因14个。其中GhEXPA8g基因能显着促进拟南芥表皮毛的伸长,并受GhACE3的调控。该论文深入分析了棉花纤维发育关键基因表达及调控模式,为棉花纤维品质性状的遗传改良提供了理论基础和候选基因。
冯贵芝[3]（2021）在《基于时空转录组的脐橙果实发育和成熟调控机理的研究》文中研究说明柑橘具有独特的果实结构,不同组织的功能和形态各不相同。因此,在全器官或混合组织水平进行分析不可避免地会掩盖许多组织特有的现象。同时,柑橘具备典型非呼吸跃变型果实的成熟特征,针对于其成熟调控机理的研究尚不清晰。本研究以‘奉节72-1’（Citrus sinensis L.Osbeck）从幼果到成熟果实的6个发育阶段和4个主要组织类型（油胞层、白皮层、囊衣和汁胞）为主要研究材料,加上其他一些柑橘主栽品种（比如甜橙类:暗柳橙、红暗柳橙等;宽皮橘类:温州蜜柑、华柑2号等;柚类:鸡尾葡萄柚、HB柚等）,基于高通量转录组测序、生理生化数据等对柑橘果实的发育和成熟调控机理进行了探讨。主要研究结果如下:1.基于组织特异性转录组构建柑橘果实发育和成熟的调控网络。为了挖掘柑橘果实发育和成熟过程中潜在的分子调控网络,我们收集了‘奉节72-1’脐橙果实（包括6个发育时期和4个组织）,共计72个测序样本进行转录组测序。通过转录组数据的整体分析和差异表达基因分析,发现了油胞层在果实发育和成熟过程中相较于其他三个果实组织的独特性。基于STEM的表达模式分析和基于WGCNA的基因共表达网络分析,筛选和鉴定了一批重要的基因和转录因子,并发现了果实发育和成熟的过程中不同组织特异又复杂的调控网络。2.植物激素参与的柑橘果实发育和成熟过程的调控。测定了脐橙果实发育和成熟过程中不同组织内ABA、IAA和JA的含量,并和其他几种主要的植物激素（GA、ETH、CTK、BR和SA）的相关代谢,转运和信号转导基因进行表达模式分析。结果发现,这些植物激素的含量和相关基因的表达都存在着明显的组织特异性。其中,ABA含量与果实的成熟存在较大的相关性,并鉴定了一个关键转录因子CsABF2;IAA含量及其合成和转运蛋白表现出明显的组织或发育阶段特异性,其中GH3.1很可能在IAA稳态中起重要作用;JA的含量及其合成和信号转导基因在柑橘果实的发育和成熟过程中主要在油胞层和中果皮中起作用,尤其是油胞层。3.柑橘果实发育和成熟期间CsABF2调控网络的构建。AM1（ABA类似物）外源处理温州蜜柑（Citrus unshiu）,发现可以显着促进果实着色,叶绿素降解和糖分积累（尤其是蔗糖）,并降低果皮和果肉中IAA的含量。随后,鉴定了几个与ABF2共表达的基因,包括类胡萝卜素和ABA生物合成基因（PSY、Z-ISO和NCED1/2/4）、叶绿素分解代谢基因（HCAR、PAO、RCCR、PPH和NYC1）、糖转运蛋白（SUT4和SWEET10/15/16）、IAA偶联基因（GH3.1）和与果实膨大和软化相关的基因（Expansin-A1/A8）,它们的启动子区域包含至少一个ABA顺式响应元件（CACGTG或ACGTG）。进一步的实验验证,提出了一个由CsABF2介导的柑橘果实中ABA信号调节网络模型。该模型中,CsABF2起主要作用,参与调节蔗糖运输、叶绿素降解、IAA稳态、类胡萝卜素和ABA的生物合成以及果实膨大和软化。4.柑橘果实发育和成熟期间糖酸积累关键基因的挖掘。使用气相色谱对果实发育和成熟过程中汁胞内的可溶性糖（蔗糖、果糖和葡萄糖）和有机酸（柠檬酸、奎尼酸和苹果酸）含量进行了测定。结合转录组数据,我们鉴定了一些在蔗糖和柠檬酸合成、降解和转运等过程中发挥重要作用的基因。其中,蔗糖转运蛋白CsSWEET15在囊衣和汁胞中特异高表达。进一步研究,在不同类型的柑橘果实中验证了CsSWEET15表达的组织特异性以及与果实内蔗糖含量的显着相关性。荧光原位杂交实验发现,CsSWEET15在汁胞的表皮薄壁细胞中高表达。此外,利用酵母单杂交和双荧光素酶等实验,我们还发现CsSWEET15可以受到ABA信号的调控。基于以上研究,我们构建了柑橘汁胞蔗糖积累的假设模型。此外,CsPH8在汁胞组织中高表达,分析4个酸性范围从无酸到正常酸的柑橘品种,发现CsPH8基因差异表达,并且其表达与酸性呈显着正相关。同时,我们确定了3个与CsPH8的表达存在显着正相关的转录因子,可能参与调节CsPH8的表达,对柠檬酸盐在汁胞的积累过程中起重要作用。综合以上,我们描绘了柑橘果实中蔗糖和柠檬酸代谢相关基因的详细时空表达模式,并鉴定了一些可能起到关键调控作用的候选基因。
马霜[4]（2021）在《毛竹扩展蛋白家族全基因组分析及PeEXPA8功能研究》文中提出毛竹（Phyllostachys edulis）是我国面积最大、经济效益最好的竹种。近几年随着全球气候变暖等环境问题愈加严重,如雨雪冰冻等严重影响了毛竹的生长。扩展蛋白参与植物的生长发育过程,响应生物和非生物胁迫。毛竹的形态建成和器官发育都离不开可以调节细胞壁松弛和伸长的扩展蛋白。因此,研究毛竹扩展蛋白的分子特征及胁迫条件下的表达模式,对揭示毛竹抗逆分子机制具有重要意义。本研究在对毛竹扩展蛋白成员进行全面分析的基础上,克隆一个该家族成员PeEXPA8,并通过转基因手段对其功能进行了研究。主要研究结果如下:（1）在毛竹基因组中共鉴定出43个扩展蛋白基因家族成员,分别属于EXPA、EXPB、EXLA和EXLB四个亚家族,分布在37个Scaffold上。其外显子-内含子结构、编码蛋白质的基本理化性质、蛋白质二级三级结构等均具有一定差异,但各亚家族成员的相似性又表明其进化上是相对保守的。多数毛竹扩展蛋白家族基因成员含有1-5个内含子,其中PeEXPAs更倾向于2个,PeEXPBs更倾向于3个,而PeEXLAs和PeEXLB更倾向于4个。该基因家族成员编码的氨基酸都具有高频密码子,大部分蛋白为碱性亲水性蛋白。（2）基于毛竹不同组织的转录组数据分析发现,18个PeEXPs在不同组织和同一组织的不同生长阶段的表达丰度均存在差异。q RT-PCR结果进一步表明了PeEXPAs在不同组织中表达的差异性,多数基因在叶片中表达量最高,表明它们可能对叶片的生长具有重要作用。其中PeEXPA8在叶、鞭、鞭芽、根这4个组织中均有表达,其中主要在鞭和根中表达,且定量结果和热图预测相一致。随着笋高度的增加,PeEXPA8的表达持续上调,且笋下部的表达量始终高于笋上部。克隆了PeEXPA8基因启动子区域PeEXPA8pro,为1 655 bp。利用Plant CARE元件分析发现,PeEXPs的启动子区域含有很多激素响应元件和逆境响应元件。q RT-PCR结果证明PeEXPA2基因对低温、干旱和ABA、GA3、IAA激素有不同程度响应。另外,PeEXPA8还参与响应ABA、IAA和低温处理。（3）将PeEXPA8在水稻（Oryza sativa）和方竹（Chimonobambusa quadrangularis（Fenzi）Makino）中异源表达,对T1代转基因水稻的表型进行观察发现,过表达PeEXPA8转基因水稻的株高增高、叶面积增加,茎直径增粗,但分蘖受到抑制;同时转基因水稻的颖壳细胞和叶表面乳突伸长,籽粒变大。经过高盐（150 m M Na Cl）和激素（1μL、3μL的ABA）处理后,转基因水稻株系生长更好,表现为根系侧根更多更长,而且其中的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、丙二醛含量和DAB、NBT染色等生理指标均说明过表达PeEXPA8提高了转基因水稻的抗逆性。另外,还获得了PeEXPA8转基因方竹株系6个。本研究全面分析了毛竹扩展蛋白家族成员的基本特征,并初步证明PeEXPA8不仅可以影响水稻的株型,而且对提高水稻的抗逆性具有一定的作用。该结果对于深入研究毛竹扩展蛋白家族成员的功能提供了参考。
陈宇杰[5]（2021）在《基于转录组学联合代录组学的蓖麻株高发育相关调控基因的挖掘》文中进行了进一步梳理株型是农作物的重要性状之一。矮化植株具有适于密植、耐倒伏、增加产量、节省劳动力等优良特性。因此,培育合适的农作物株高已成为农作物育种的重点工作之一。近年来,矮化相关基因资源的挖掘和矮化机理的研究引起了越来越多的关注。蓖麻作为世界十大油料作物之一,近年来受株型高大、产量不高、不利于机械化收割等因素制约,种植面积呈急剧萎缩趋势,严重制约了相关领域的发展。蓖麻株高性状是由多基因控制的数量性状,遗传基础复杂,调控机制不明。本论文利用蓖麻多样本转录组测序联合代谢组分析等手段进行高矮秆蓖麻茎秆节间组织发育比较,鉴定株高发育候选基因,解析蓖麻株高发育分子机制,本论文主要工作包括以下几个方面:比较内蒙古民族大学蓖麻工程中心自测序2组高矮秆蓖麻叶片转录组数据,W-DOF突变体组筛选出1862个差异表达基因,哲资2129组筛选出3155个差异表达基因。WDOF突变体和哲资2129组的DEGs交集为458个差异表达基因。叶片样本差异表达基因主要富集在淀粉与蔗糖代谢途径、核糖体途径和光合作用途径。以一对高矮秆蓖麻快速生长期（8-10叶期）的节间组织为研究材料,进行株高表型相关数据测量。株高、主茎穗位高度、第3、4、5节节间长度在8-10叶期均表现为显着差异。矮秆蓖麻节间组织的木质部宽度、皮层宽度大于高秆蓖麻,皮层细胞长度和导管数量均小于高秆蓖麻。与高秆蓖麻相比,矮秆蓖麻茎节间组织表现为更早进入木质化发育状态。矮秆蓖麻生长素含量显着低于高秆蓖麻,生长素可能与蓖麻节间组织细胞伸长有关。木质素与纤维素是细胞壁的两种主要组成成分,矮秆蓖麻节间组织木质素含量更高,高秆蓖麻纤维素含量更高。这一结果与细胞学表现一致,表明矮秆蓖麻细胞已进入伸长生长停止和次生壁木质化发育状态。节间组织的转录组与代谢组联合分析表明:差异表达基因与代谢物富集在苯丙烷生物合成途径（合成大分子木质素）、植物激素信号转导途径,尤其是生长素信号转导途径和与细胞分裂相关的细胞周期、DNA复制等途径。综合节间组织差异表达基因和已发表文献的蓖麻基因组重测序分析结果,筛选蓖麻株高发育相关基因为67个。本论文对蓖麻转录组数据、代谢组数据联合已发表的基因组数据进行分析,确定植物激素生长素含量与蓖麻株高表型具有相关性。生长素极性运输促进茎秆节间组织伸长生长,对维管组织细胞壁木质化发育具有负调控作用。鉴定得到与蓖麻茎秆发育相关候选基因,揭示了蓖麻株高发育受植物激素生长素调控和细胞壁木质化发育影响的分子机制,期望能够为蓖麻株型改良提供理论基础。
王德龙[6]（2021）在《盐胁迫下棉花细胞壁重塑相关基因GhEXLB1与GhGRP1功能研究》文中研究表明细胞壁是植物细胞动态的、复杂的结构,是细胞与环境相互作用的中介。在非生物胁迫下,细胞壁结构被重塑以适应新的环境条件,这对于植物的发育及对环境胁迫的适应尤为重要。本研究以耐盐品系中9807为材料,对其盐胁迫下细胞形态和代谢物变化进行了分析;通过对其盐胁迫下的转录组分析,挖掘了2个调控细胞壁重塑的蛋白基因:富含甘氨酸的细胞壁组成蛋白基因GhGRP1和扩展蛋白基因GhEXLB1;借助扫描电镜和透射电镜我们对基因沉默棉株的维管区细胞壁变化进行了观察,对GhGRP1和GhEXLB1基因在转基因拟南芥和棉花中的表达调控,以及转基因棉花细胞壁果胶含量进行了分析,主要研究结果如下:1.耐盐材料通过维管组织形态和结构的改变来应对高盐胁迫通过对中9807盐胁迫下膜透性和膜脂过氧化研究,我们发现中9807相比于盐敏感材料对高盐胁迫具有较高的适应性。借助切片手段对中9807维管区盐胁迫下形态观察,发现耐盐材料通过改变木质部、韧皮部和形成层的形态结构来响应外部高盐胁迫;通过对盐胁迫前后叶片重量变化的分析,我们认为棉株响应盐胁迫存在一个与保水功能有关的应激反应,表现为维管束面积和导管面积在短时间内应激收缩,随着盐胁迫时间推移,棉株在适应这种胁迫后维管束面积和导管面积有一个恢复的过程。在这个过程中我们发现D-半乳糖、D-半乳糖醛酸、鼠李糖的含量也随之升高,显示了果胶含量的上升,表明在这个过程中果胶可能参与了调控。而芥子醇、香豆醇和松柏醇含量上升说明木质素沉积增加,表明高盐胁迫下棉花维管区细胞壁强度的增加。2.维管组织通过细胞壁的重塑功能实现形态改变对基因沉默棉株维管组织细胞壁进行扫描电镜和透射电镜分析发现:GhEXLB1基因沉默棉株在受到盐胁迫后,细胞壁延展受抑制,形态上表现为细胞膨大停滞,但对细胞壁增厚影响较小,这造成了三个细胞相连接的胞间层趋于闭合状态。而GhGRP1基因沉默棉株在受到盐胁迫时,其维管区韧皮部和木质部的细胞壁增厚均受到了抑制,在形态上木质部导管和韧皮部被挤压变形,特别是木质部细胞出现了较为频繁的次生壁坍塌现象,说明GhGRP1基因对初生壁的强度,以及对次生壁的生长和支撑都具有重要作用。通过对基因沉默棉株细胞壁多糖基因的表达发现,GhGRP1基因的沉默使更多的细胞壁多糖代谢相关基因表达下调,一些参与细胞壁组成的基因如纤维素合酶催化亚基CESA3等都显着下调,GhGRP1基因的沉默导致细胞壁骨架结构支撑作用受到影响,是细胞壁变脆弱的原因。而GhEXLB1基因的沉默,使多糖网络打开受限,如木质素降解基因LAC14、木聚糖内糖基水解酶基因XTH6表达下降,GhEXLB1基因更多的是通过改变多糖间的共价连接来影响细胞壁的重塑。3.GhEXLB1基因高表达对GhGRP1基因表达存在抑制作用我们在拟南芥超表达和棉花超表达实验的研究结果显示:在正常生长的转GhEXLB1基因拟南芥中,拟南芥内源基因At GRP1相比野生型显着受到抑制,在盐诱导后,两个基因表达均上升,GhEXLB1基因对GhGRP1基因的抑制作用随之消失。在转基因棉花中,我们的实验结果与拟南芥中一致。GhGRP1基因与GhEXLB1基因在功能上具有相反的作用,他们是通过相反的方式对细胞壁重塑产生影响,双分子荧光互补实验结果显示这两个基因表达的蛋白存在互作关系。4.果胶调控GhEXLB1与GhGRP1基因间表达平衡从而影响细胞壁重塑转录组和代谢组数据分析表明,一些与细胞壁相关的多聚糖代谢物响应了棉花高盐胁迫,例如果胶骨架同半乳糖醛酸（HG）,其含量的增加表明盐胁迫后果胶含量的增加。果胶含量和甲酯化程度在最近的研究中被证明对细胞壁结构重塑十分重要。与代谢组数据和转录组数据相反,半乳糖醛酸转移酶基因GAUT1在基因沉默棉株中均显着下降,说明GhGRP1和GhEXLB1基因的表达和果胶紧密相关;而果胶酯酶基因PEM6的表达与GhGRP1呈负相关,与GhEXLB1基因正相关,说明GhEXLB1基因对GhGRP1基因的表达抑制受到果胶酯化程度调控。转基因棉株维管组织细胞壁免疫组化结果进一步证明了果胶通过调控GhEXLB1基因和GhGRP1基因间的表达平衡实现对胞壁重塑影响。
方智振,林炎娟,姜翠翠,周丹蓉,潘少霖,叶新福[7]（2020）在《基于转录组的三月李及其红肉突变体Expansin基因家族鉴定及分析》文中提出【目的】Expansin是广泛存在于植物中的一类细胞壁蛋白,通过调节细胞壁柔韧性在植物生长发育过程中发挥作用。本研究旨在分析Expansin基因家族特征及其在果实成熟过程中的表达模式,并比较Expansin基因在三月李及其红肉突变体之间的差异表达。【方法】基于三月李及其红肉突变体果实成熟过程的转录组数据,采用生物信息学分析方法进行Expansin家族基因鉴定与分析。【结果】鉴定出33个李Expansin基因家族成员,编码蛋白长度在176～460 aa,分子量在19.21～51.33 kD,等电点4.62～9.83,大部分为位于细胞外的稳定亲水蛋白。系统进化树分析表明李Expansin家族成员可分为4个组:22个EXPA、 6个EXPB、 1个EXPLA和4个EXPLB。所有李Expansin蛋白质均具有保守的DPBB1和Pollenallerg1结构域。保守基序分析表明,同一组Expansin成员具有相似的基序组成。9个Expansin基因在三月李及其红肉突变体果实成熟过程中差异表达。【结论】Expansin在三月李及其红肉突变体果实成熟过程中的表达模式存在显着差异。本研究结果可为解析李Expansin家族基因在果实成熟过程中的功能奠定基础。
孙嘉鑫[8]（2020）在《蒺藜苜蓿CIM基因克隆及紫花苜蓿遗传转化》文中指出CIM（Cytokinin Induced Message）基因属于expansin-B2家族,目前关于CIM基因的研究集中在豆科植物的叶片发育方面。蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）是一年生草本植物,具有生长速度快,染色体组数量少（2n=16）,转基因研究过程中转化效率高等优点,是研究豆科植物遗传学的模式植物。紫花苜蓿（Medicago sativa）因具有高蛋白含量,丰富的维生素和微量元素,产量高等优点,成为人工种植范围最大的牧草之一。本研究旨在探究蒺藜苜蓿CIM基因在紫花苜蓿中表达是否对其叶片发育产生影响。试验以蒺藜苜蓿R108品种为材料,首先在蒺藜苜蓿中克隆出CIM基因,该基因编码区长度为828bp,编码275个氨基酸。而后将该基因连于3302-3flag载体上,构建植物表达载体。将构建的植物表达载体以农杆菌转化的方法导入紫花苜蓿叶片中,通过植物组织培养获得转基因紫花苜蓿植株,观察转基因紫花苜蓿的表型。结果表明转入CIM基因的紫花苜蓿复叶叶片出现发育异常现象,与野生型紫花苜蓿相比,植株相对矮小,叶片呈现梨形,基部的分枝数量增加。同时,本研究进一步完善了紫花苜蓿组织培养体系。
张奇艳[9]（2020）在《陆地棉扩展蛋白基因家族特征分析与功能验证》文中进行了进一步梳理棉花作为重要的经济作物,为纺织业提供了重要的原材料。目前,人们的生活质量和纺织水平日渐提高,故而对棉纤维品质的要求日益严苛。棉纤维作为研究细胞伸长及细胞壁结构的重要模型,是由胚珠外表皮细胞发育而来的单细胞表皮毛,具有高度伸长、无分支且增厚的特点。扩展蛋白是一种细胞壁相关蛋白,对纤维细胞的起始、伸长具有积极的促进作用;除此之外,细胞壁的特性对成熟棉纤维品质的好坏起关键作用。本研究主要通过生物信息学鉴定陆地棉Expansin基因家族并分析其进化特征,利用转录组测序（RNA-seq）数据研究其表达的时空特征,并利用qRT-PCR对表达谱进行验证。基于表达谱数据,选择四个基因进行克隆和功能验证:在拟南芥中进行Expansin基因的过表达,在棉花中进行VIGS（基因沉默）,最后通过农杆菌菌液浸种将过表达载体转移到棉花中。主要结果如下:1、根据拟南芥和水稻扩展蛋白的氨基酸序列（作为query）,进行BLAST比对,在陆地棉中共鉴定出98个扩展蛋白基因家族成员,其中71个属于EXPA亚家族,8个属于EXPB亚家族,6个属于EXLA亚家族,13个属于EXLB亚家族。陆地棉的大部分染色体上均有3-5个Expansin基因,且部分基因出现串联重复（tandem duplication）的现象。2、同线性分析显示,大多数Expansin基因位于同线性染色体区段内,表明扩展蛋白家族的扩张（多达98个）主要是由于进化过程中染色体片段重复（segmental duplications）造成的,因而亚基因组内Expansin基因之间存在一定的平行同源关系（paralogous）;AA与DD两个物种的杂交加倍进化形成At At Dt Dt的陆地棉后,促进了Expansin基因成员数的加倍（尽管少数基因发生了丢失）。系统发育树中,末端分支由二倍体棉与四倍体陆地棉的4个基因构成,表明四倍体陆地棉的两个亚基因组（At与Dt）与二倍体棉基因组（A与D）的Expansin成员的氨基酸序列的进化关系较近;同线性分析、基因结构分析和模体结构分析进一步确认了其进化关系。3、陆地棉98个扩展蛋白的基酸序列长度平均为248个aa,分子量平均为27.00 k D,等电点平均为8.48（大部分属于偏碱性蛋白）。Expansin蛋白不稳定指数在20.03-46.80之间,大部分蛋白稳定性好;脂溶指数平均为70.83,总平均疏水性（GRAVY）在-0.392-0.140之间,属于两性蛋白。72个扩展蛋白中有长度不等的信号肽,均定位于细胞外,Expansin基因具有一定的密码子偏好性。4、RNA-seq数据显示,Expansin基因具有各自特异的时空表达模式。具有部分同源关系的基因对（homeologous gene-pair）,其表达模式也不尽相同,表明多倍化后的进化过程中家族成员间基因功能的异化（多样化）与互补。通过实时荧光定量PCR对RNA-seq数据进行了验证,结果表明两种方法的表达谱数据,吻合度较高;各扩展蛋白基因在不同的时空条件下表达丰度各异,各司其职。5、基于RNA-seq和qRT-PCR的表达谱数据,选择Gh EXLA3A、Gh EXPA03A、Gh EXPA24D和Gh EXPA27D四个基因进行克隆,通过“花絮浸染法”转化拟南芥。结果表明,过表达基因Gh EXPA27D会促进拟南芥的根系发育,提前抽薹,分支数增多,果荚数及种子产量也有所增加。利用VIGS基因沉默技术对棉花植株进行基因Gh EXLA3A表达的干扰,结果显示,两周后的幼苗根系及植株较小（和对照相比）;对被VIGS处理的植株进行qRT-PCR,发现Gh EXLA3A基因的表达量变化不大。通过农杆菌菌液浸种,将基因Gh EXPA27D的过表达载体转移到棉花中,结果显示T0代植株叶片出现部分卷曲,植物瘦小,成熟期棉桃较小。
王冰[10]（2019）在《大豆扩展蛋白GmEXLB1磷高效利用功能解析》文中进行了进一步梳理大豆是重要粮食与油料作物,低磷胁迫严重影响其生长发育。根系是植物感应低磷信号最敏感器官,其构型改变是抵御低磷逆境重要途径。扩展蛋白是一类参与植物细胞伸展、调节根系构型重要酶类,在抵御多种逆境胁迫中发挥重要作用。课题组前期从大豆低磷诱导差减文库中获得多个扩展蛋白基因。基于此,本研究利用转录组测序进一步确定扩展蛋白候选基因GmEXLB1,克隆、分析基因时空表达及启动子,明确基因对低磷逆境的响应,并构建载体转化拟南芥,研究GmEXLB1磷高效利用生物学功能,为磷高效分子育种与机制解析提供功能基因。主要结果如下:1.结合低磷诱导差减文库与转录组测序遴选出扩展蛋白GmEXLB1:利用磷高效大豆低磷诱导差减文库,结合低磷处理下的转录组数据,筛选出扩展蛋白候选基因GmEXLB1,该基因在大豆侧根低磷处理28 d70 d高效表达,且以处理49 d表达量最高;克隆基因发现,开放阅读框744 bp,编码247个氨基酸残基,含4个外显子、3个内含子,具有植物扩展蛋白特有保守结构域,与其它扩展蛋白具有较高同源性。2.结合基因时空表达与启动子分析明确了GmEXLB1对低磷逆境的响应:利用实时定量分析磷高效种质不同磷素处理条件、处理时间与组织部位GmEXLB1表达规律发现,基因主要在大豆根系表达,且以侧根中的表达量最高;分析侧根中的表达模式发现,低磷处理28 d49 d,GmEXLB1诱导表达,且以42 d表达量最高。分析该基因启动子驱动GUS表达发现,自侧根原基起始到成熟侧根形成,低磷处理GUS染色始终高于适磷,且以侧根伸长区的染色最深,GmEXLB1主要参与植物侧根伸长区细胞伸长与延展。3.结合培养基与盆栽试验解析了GmEXLB1磷高效利用生物学功能:利用转GmEXLB1超表达纯合株系,在培养基条件下分析其生物学功能发现,低磷胁迫下,与野生型相比,各转基因株系主根长、侧根长及侧根数目分别提高9.82%13.14%、38.06%41.28%、22.11%31.73%;侧根伸长区及其细胞长度分别提高21.71%26.18%、14.18%22.72%。进一步分析盆栽条件下的各转基因株系发现,低磷处理下,与野生型相比,转基因株系地上部鲜重、根系鲜重、植株磷含量分别提高72.50%168.33%、43.19%106.57%、152.00%322.98%,GmEXLB1具有提高低磷胁迫下转基因植株根际周围磷素吸收利用效率的功能。基于以上结果,得出结论:大豆扩展蛋白GmEXLB1受低磷胁迫强烈诱导表达,以低磷处理28 d70 d根系侧根伸长区表达量较高;基因开放阅读框744 bp,有扩展蛋白家族特有结构域;低磷胁迫条件下GmEXLB1可提高转基因拟南芥主根长、侧根长、侧根数目、侧根伸长区及其细胞长度、地上部鲜重、根系鲜重、植株磷含量等,具有提高低磷条件下转基因植株根际周围磷素吸收利用效率的功能。
二、Expansin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、Expansin的研究进展（论文提纲范文）
（1）芸薹属基本种扩展蛋白基因家族的进化分析及花粉发育相关扩展蛋白基因的功能分化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 缩略词 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 植物扩展蛋白基因家族的研究进展 |
| 1.1.1 扩展蛋白的结构特点和起源 |
| 1.1.1.1 扩展蛋白的结构特点 |
| 1.1.1.2 扩展蛋白基因的起源 |
| 1.1.2 不同植物扩展蛋白基因家族成员的比较 |
| 1.1.3 进化过程中扩展蛋白基因亚家族的基因结构和结构域较保守 |
| 1.1.4 扩展蛋白基因在染色体上广泛分布 |
| 1.1.5 染色体片段重复是扩展蛋白基因家族主要扩张模式 |
| 1.1.6 扩展蛋白基因在不同植物组织中的表达丰度不同 |
| 1.2 扩展蛋白在植物生长发育中的作用 |
| 1.2.1 扩展蛋白基因在植物营养生长中的功能 |
| 1.2.1.1 种子萌发 |
| 1.2.1.2 根的生长发育 |
| 1.2.1.3 叶片的生长发育 |
| 1.2.2 扩展蛋白基因在植物生殖生长中的功能和调控 |
| 1.2.2.1 花粉管发育 |
| 1.2.2.2 果实成熟软化 |
| 1.3 花粉内壁的发育和调控 |
| 1.3.1 花粉壁的形成 |
| 1.3.2 花粉内壁发育的调控 |
| 1.3.2.1 参与拟南芥花粉内壁发育的基因及其调控机制 |
| 1.3.2.2 参与水稻花粉内壁发育的基因及其调控机制 |
| 1.4 花粉管的发育和调控 |
| 1.4.1 花粉管壁的组成和发育 |
| 1.4.2 细胞壁组分对花粉管生长的影响 |
| 1.4.2.1 果胶合成 |
| 1.4.2.2 纤维素合成 |
| 1.4.3 花粉管生长过程中细胞壁的重塑 |
| 1.4.3.1 细胞壁扩展蛋白和糖苷酶水解蛋白 |
| 1.4.3.2 阿拉伯半乳糖蛋白 |
| 1.4.3.3 果胶甲酯酶和果胶乙酰化酶 |
| 1.4.4 花粉管细胞壁结构蛋白的信号通路 |
| 1.4.4.1 细胞壁结构蛋白LRXs |
| 1.4.4.2 快速碱化因子家族RALFs |
| 1.4.4.3 类受体激酶CrRLK1Ls——ANX1/2和BUPS1/2 |
| 2 芸薹属三个基本种扩展蛋白基因家族的鉴定和进化分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 植物材料和主要试剂 |
| 2.1.2 扩展蛋白家族成员的鉴定和理化性质预测 |
| 2.1.3 扩展蛋白家族成员系统发育遗传树的构建与结构分析 |
| 2.1.4 扩展蛋白家族基因的染色体分布、共线性和保留率分析 |
| 2.1.5 扩展蛋白家族基因编码序列和启动子的进化分析 |
| 2.1.6 扩展蛋白家族基因的表达分析 |
| 2.2 结果 |
| 2.2.1 芸薹属基本种扩展蛋白基因家族的鉴定 |
| 2.2.2 扩展蛋白基因的系统发育、基因结构和功能域分析 |
| 2.2.3 扩展蛋白基因的染色体分布、复制机制和保留比例 |
| 2.2.4 扩展蛋白基因的编码序列和启动子的进化分析 |
| 2.2.5 扩展蛋白家族成员的表达模式 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 全基因组三倍化后芸薹属三个基本种的扩展蛋白基因家族规模 |
| 2.3.2 芸薹属三个基本种中EXLB亚家族在进化上最为保守 |
| 2.3.3 启动子的变异与扩展蛋白基因的编码序列进化密切相关 |
| 2.3.4 扩展蛋白基因在白菜生殖发育中可能扮演重要的角色 |
| 3 白菜扩展蛋白基因BrEXPB4和BrEXPB9 的表达模式和功能鉴定 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 植物材料和主要试剂 |
| 3.1.2 CTAB法提取基因组DNA |
| 3.1.3 总RNA 的提取(试剂盒法)与cDNA 的合成 |
| 3.1.4 BrEXPB4和BrEXPB9 的基因编码序列和启动子序列的扩增 |
| 3.1.5 氨基酸序列的特征分析 |
| 3.1.6 荧光定量PCR分析 |
| 3.1.7 proBrEXPB4::GUS和 proBrEXPB9::GUS融合表达载体的构建 |
| 3.1.8 BrEXPB4::eGFP和 BrEXPB9::eGFP融合表达载体的构建 |
| 3.1.9 人工microRNA(amiRNA)载体的构建 |
| 3.1.9.1 amiRNA序列的设计与合成 |
| 3.1.9.2 p35S::ami REXPB4/9、p35S::amiREXPB4和p35S::ami REXPB9 载体的构建 |
| 3.1.10 proBrEXPB4::GUS和 proBrEXPB9::GUS载体的遗传转化 |
| 3.1.10.1 proBrEXPB4::GUS和 proBrEXPB9::GUS载体浸花法转化野生型拟南芥 |
| 3.1.10.2 阳性转基因拟南芥植株的筛选 |
| 3.1.10.3 阳性植株组织的GUS染色观察 |
| 3.1.11 BrEXPB4和BrEXPB9 的亚细胞定位 |
| 3.1.11.1 利用烟草表皮细胞瞬时转化体系观察目标蛋白的亚细胞定位 |
| 3.1.11.2 利用洋葱表皮细胞瞬时转化体系观察目标蛋白的亚细胞定位 |
| 3.1.12 利用抽真空浸花法将amiRNA载体转化‘油青四九’菜心 |
| 3.1.13 菜心阳性转基因植株的筛选鉴定 |
| 3.1.13.1 转基因菜心基因组DNA的提取 |
| 3.1.13.2 利用PCR对转基因菜心植株进行初次筛选 |
| 3.1.13.3 利用qRT-PCR对转基因菜心植株进行再次筛选 |
| 3.1.14 阳性转基因菜心植株的表型观察 |
| 3.1.14.1 植株的形态学观察和角果长度的统计 |
| 3.1.14.2 花粉的细胞学染色观察 |
| 3.1.14.3 花粉的扫描电镜观察 |
| 3.1.14.4 花粉的半薄切片和透射电镜观察 |
| 3.1.14.5 花粉的体内萌发 |
| 3.1.14.6 花粉的体外萌发 |
| 3.2 结果 |
| 3.2.1 成功扩增‘油青四九’菜心中BrEXPB4和BrEXPB9 的编码序列和启动子序列 |
| 3.2.2 BrEXPB4和BrEXPB9 主要在成熟花粉粒和花粉管中表达 |
| 3.2.2.1 BrEXPB4和BrEXPB9 主要在‘Bcajh97-01’的花序、三核花粉期以及授粉受精后优势表达 |
| 3.2.2.2 BrEXPB4和BrEXPB9 从单核晚期花粉中起始表达并持续到花粉管中 |
| 3.2.3 BrEXPB4和BrEXPB9 定位在细胞壁上 |
| 3.2.4 BrEXPB4和BrEXPB9 定位在细胞壁上 |
| 3.2.5 同时抑制BrEXPB4和BrEXPB9 的表达造成花粉和花粉管的发育异常 |
| 3.2.5.1 利用amiRNA技术实现对菜心中BrEXPB4和BrEXPB9 的表达抑制 |
| 3.2.5.2 抑制BrEXPB4和BrEXPB9 的表达不会影响菜心的营养生长和花器官形态 |
| 3.2.5.3 同时抑制BrEXPB4和BrEXPB9 的表达导致花粉败育以及花粉萌发和伸长异常 |
| 3.2.5.4 BrEXPB4/9~(KD)的花粉败育发生在单核花粉晚期,导致花粉内容物含量降低并伴随异常的内壁沉积 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 BrEXPB4和BrEXPB9 具有相似的表达模式和亚细胞定位 |
| 3.3.2 BrEXPB4和BrEXPB9 冗余地参与白菜花粉发育和花粉管萌发 |
| 3.3.3 BrEXPB4和BrEXPB9 通过调控花粉内壁的沉积影响花粉管的萌发 |
| 4 拟南芥EXPA4和EXPB5 的表达模式和功能鉴定 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 植物材料和主要试剂 |
| 4.1.2 CTAB法提取基因组DNA |
| 4.1.3 总RNA 的提取与cDNA 的合成 |
| 4.1.3.1 Trizol法提取总RNA |
| 4.1.3.2 cDNA的合成 |
| 4.1.4 AtEXPA4和AtEXPB5 的基因全长序列、编码序列和启动子序列的扩增 |
| 4.1.5 氨基酸序列的特征分析和启动子顺式作用元件分析 |
| 4.1.6 荧光定量PCR分析 |
| 4.1.7 proAtEXPA4::GUS和 proAtEXPB5::GUS融合表达载体的构建 |
| 4.1.8 AtEXPA4::eGFP和 AtEXPB5::eGFP融合表达载体的构建 |
| 4.1.9 AtEXPA4和AtEXPB5 敲除载体的构建 |
| 4.1.9.1 AtEXPA4和AtEXPB5 sgRNA的设计合成及中间载体的构建 |
| 4.1.9.2 构建以proYAO启动子驱动Cas9 表达的CRISPR/Cas9 载体 |
| 4.1.10 过表达载体proAtEXPA4::EXPA4和proAtEXPB5::EXPB5 的构建 |
| 4.1.11 利用浸花法将各载体转化野生型拟南芥以及T_1代抗性植株的筛选 |
| 4.1.11.1 通过浸花法对拟南芥进行遗传转化 |
| 4.1.11.2 T_1代抗性植株的筛选 |
| 4.1.12 proAtEXPA4::GUS和 proAtEXPB5::GUS植株的筛选和观察 |
| 4.1.13 AtEXPA4和AtEXPB5 的亚细胞定位 |
| 4.1.13.1 利用烟草表皮细胞瞬时转化体系观察目标蛋白的亚细胞定位 |
| 4.1.13.2 利用洋葱表皮细胞瞬时转化体系观察目标蛋白的亚细胞定位 |
| 4.1.14 敲除植株的筛选鉴定 |
| 4.1.14.1 通过PCR检测敲除植株的T-DNA插入情况 |
| 4.1.14.2 敲除植株的基因编辑检测 |
| 4.1.14.3 敲除纯合植株的筛选 |
| 4.1.15 双突变体atexpa4expb5 的获得和F_2代基因分离比的统计 |
| 4.1.16 利用PCR和 qRT-PCR对过表达植株进行筛选和鉴定 |
| 4.1.17 双突变体atexpa4expb5 的回补实验 |
| 4.1.17.1 过表达载体proAtEXPA4::EXPA4和proAtEXPB5::EXPB5对atexpa4expb5 的遗传转化 |
| 4.1.17.2 利用PCR和 qRT-PCR对回补植株进行筛选 |
| 4.1.18 敲除、过表达以及回补植株的表型观察 |
| 4.1.18.1 植株的形态学观察 |
| 4.1.18.2 花粉的细胞学染色观察 |
| 4.1.18.3 花粉的扫描电镜观察 |
| 4.1.18.4 花粉的体内萌发 |
| 4.1.18.5 主根长度和根尖分生区长度的测量与统计 |
| 4.2 结果 |
| 4.2.1 AtEXPA4和AtEXPB5 的基因全长序列、编码序列和启动子序列 |
| 4.2.2 AtEXPA4和AtEXPB5 的表达分析 |
| 4.2.3 AtEXPA4和AtEXPB5 定位在细胞壁上 |
| 4.2.4 AtEXPA4和AtEXPB5 突变体、过表达以及回补植株的获得 |
| 4.2.4.1 atexpa4和atexpb5株系T-DNA插入和基因编辑类型的统计 |
| 4.2.4.2 AtEXPA4和AtEXPB5 敲除植株的脱靶检测 |
| 4.2.4.3 通过杂交获得AtEXPA4和AtEXPB5 双突变体atexpa4expab5 |
| 4.2.4.4 导入过表达载体使野生型拟南芥和atexpa4expab5 中相应基因的表达量升高 |
| 4.2.5 AtEXPA4和AtEXPB5 的同时突变使花粉管伸长速度减缓 |
| 4.2.5.1 AtEXPA4和AtEXPB5 的突变和过量表达对植株形态和花粉发育未观察到显着影响 |
| 4.2.5.2 双突变体atexpa4expab5 的花粉管伸长速度减缓 |
| 4.2.5.3 AtEXPA4和AtEXPB5 的突变对花粉的竞争力和配子传递无明显影响 |
| 4.2.6 AtEXPA4或AtEXPB5 都可以恢复atexpa4expab5 花粉管的伸长速度 |
| 4.2.7 AtEXPA4 促进主根的伸长 |
| 4.2.8 AtEXPA4和AtEXPB5 的启动子上顺式作用元件的分布情况 |
| 4.2.9 AtEXPA4和AtEXPB5 的启动子上顺式作用元件的分布情况 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 AtEXPA4和AtEXPB5 冗余地参与花粉管的发育 |
| 4.3.2 AtEXPA4 参与主根的生长发育 |
| 4.3.3 AtEXPA4和AtEXPB5 可能在MYB转录因子的调控下参与花粉管的发育 |
| 5 AtEXPA4和AtEXPB5 与其白菜中的同源基因的功能分化 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 植物材料和主要试剂 |
| 5.1.2 转录因子TDF1、AMS和 MYB结合位点的分析 |
| 5.1.3 酵母单杂交实验 |
| 5.1.3.1 TFs-AD和 proBrEXPB4A-E-AbAi、proBrEXPB9A-C-Ab Ai、pAtEXPB5A-Ab Ai载体的构建 |
| 5.1.3.2 线性化启动子载体并转化Y1H感受态细胞 |
| 5.1.3.3 检测转录因子对目的基因的调控作用 |
| 5.1.4 双荧光素酶实验 |
| 5.1.4.1 报告器载体proBrEXPB4-LUC、proBrEXPB9-LUC、pAtEXPB5A-LUC和效应器载体TFs-SK的构建 |
| 5.1.4.2 效应器和报告器质粒电击法转化农杆菌GV3101(MP90)感受态细胞 |
| 5.1.4.3 效应器和报告器载体瞬时转化烟草叶片并检测荧光强度 |
| 5.1.5 qRT-PCR分析 |
| 5.2 结果 |
| 5.2.1 TDF1和AMS对白菜EXPB4/9 和拟南芥EXPB5 的转录激活分析 |
| 5.2.2 其他转录因子与BrEXPB4和BrEXPB9 的启动子结合分析 |
| 5.2.3 BrEXPA11/19/22 的表达模式及其在BrEXPB4/9~(KD)中的表达分析 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 AtEXPB5 与其在白菜中的同源基因BrEXPB4和BrEXPB9 产生功能分化 |
| 5.3.2 AtEXPB5和BrEXPB4/9 参与不同的调控路径 |
| 5.3.3 白菜扩展蛋白基因家族在进化过程中产生功能分化 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 在读期间发表的论文 |
（2）棉花纤维发育早期转录组及Expansin基因家族研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 本文所用英文缩略词及中文对照 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 棉花纤维发育的生物学过程 |
| 1.2 棉花纤维发育机制 |
| 1.2.1 棉花纤维发育的转录组 |
| 1.2.2 激素对棉花纤维发育的调控机制 |
| 1.2.3 棉花纤维发育的关键转录因子 |
| 1.2.4 棉花纤维细胞壁的发育 |
| 1.3 植物扩展蛋白 |
| 1.3.1 植物扩展蛋白的发现及其家族 |
| 1.3.2 植物扩展蛋白的结构特征及作用机制 |
| 1.3.3 棉花扩展蛋白 |
| 1.4 本研究目的及意义 |
| 第二章 棉花纤维发育早期转录组分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 取样和胚珠样品的显微观察 |
| 2.1.2 总RNA提取和检测 |
| 2.1.3 测序样品的准备和文库构建 |
| 2.1.4 文库质量检测和HiSeq测序 |
| 2.1.5 获取测序数据和质控处理 |
| 2.1.6 获得的Reads比对到参考基因组 |
| 2.1.7 基因表达水平分析 |
| 2.1.8 差异基因的分析 |
| 2.1.9 差异基因的筛选思路 |
| 2.1.10 差异表达基因的GO途径富集和表达谱分析 |
| 2.1.11 反转录和RT-qPCR验证 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 试验样品的显镜观察 |
| 2.2.2 转录组测序样品RNA质量检测 |
| 2.2.3 转录组数据与参考基因组比对结果 |
| 2.2.4 差异基因的分析 |
| 2.2.5 纤维发育早期上调优势表达基因的获得 |
| 2.2.6 纤维发育早期上调优势表达基因的GO功能注释 |
| 2.2.7 纤维发育上调优势基因0 DPA时期代谢途径富集分析 |
| 2.2.8 纤维发育上调优势基因1 DPA时期代谢途径富集分析 |
| 2.2.9 纤维发育上调优势基因3 DPA时期代谢途径富集分析 |
| 2.2.10 纤维发育上调优势基因5 DPA时期代谢途径富集分析 |
| 2.2.11 转录组数据的RT-qPCR验证 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 转录组测序的材料选择和取样时间的确定 |
| 2.3.2 转录组数据分析中差异基因的选择至关重要 |
| 2.3.3 纤维发育早期关键基因的功能探究 |
| 2.3.4 纤维早期发育的动态进程 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 棉花扩展蛋白基因家族的鉴定与分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 胚珠和纤维样品的获取 |
| 3.1.3 棉花扩展蛋白家族成员的鉴定和序列命名 |
| 3.1.4 棉花扩展蛋白家族蛋白的生化特征分析 |
| 3.1.5 陆地棉GhEXPs家族蛋白序列的序列比对分析 |
| 3.1.6 系统发育树的构建 |
| 3.1.7 陆地棉GhEXPs的基因结构和Motifs分析 |
| 3.1.8 陆地棉GhEXPs基因启动子区顺式元件分析 |
| 3.1.9 陆地棉GhEXPs家族成员的转录组分析 |
| 3.1.11 转化拟南芥试验 |
| 3.1.12 转录因子GhACE3的亚细胞定位试验 |
| 3.1.13 GhACE3调控GhEPA8g的双荧光素酶试验 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 棉花扩展蛋白基因家族的鉴定和序列分析 |
| 3.2.2 陆地棉GhEXPs的多重序列比对分析 |
| 3.2.3 陆地棉GhEXPs的系统进化分析 |
| 3.2.4 陆地棉GhEXPs的进化关系、基因结构和Motif分析 |
| 3.2.5 陆地棉GhEXPs基因的染色体定位和共线性分析 |
| 3.2.6 陆地棉GhEXPs家族基因启动区顺式作用元件的分析 |
| 3.2.7 陆地棉GhEXPs家族基因在纤维发育中的表达模式分析 |
| 3.2.8 棉花纤维发育关键扩展蛋白基因的筛选和RT-qPCR分析 |
| 3.2.9 陆地棉扩展蛋白基因GhEXPA8g的功能研究 |
| 3.2.10 陆地棉扩展蛋白基因GhEXPA8g的调控研究 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 棉花扩展蛋白基因家族基因的结构及进化特征 |
| 3.3.2 陆地棉纤维中优势表达基因的分析研究 |
| 3.3.3 陆地棉扩展蛋白亚家族EXLA成员在纤维次生壁加厚中具有重要作用 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 在读期间发表的学术论文 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）基于时空转录组的脐橙果实发育和成熟调控机理的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1 课题的提出 |
| 2 柑橘果实的独特结构与时空转录组学 |
| 3 果实发育与成熟调控的研究进展 |
| 3.1 柑橘果实的成熟类型 |
| 3.2 调控柑橘果实发育与成熟的相关因素 |
| 4 参与柑橘果实发育与成熟进程的关键代谢 |
| 4.1 可溶性糖的代谢与转运 |
| 4.2 有机酸酸的代谢与转运 |
| 4.3 色素代谢 |
| 5 研究目的及内容 |
| 第二章 脐橙不同组织发育转录组整体分析 |
| 1 前言 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 材料 |
| 2.2 方法 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 时空转录组整体分析 |
| 3.2 差异基因的筛选和功能富集 |
| 3.3 基于STEM的果实发育转录组时间表达谱的构建 |
| 3.4 基于WGCNA共表达网络分析揭示果实组织发育中的不同调控程序 |
| 3.5 果实发育成熟过程中重要转录因子的筛选与鉴定 |
| 4 讨论 |
| 第三章 植物激素参与的柑橘果实成熟的调控 |
| 1 前言 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 材料 |
| 2.2 方法 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 果实发育成熟过程中不同组织内ABA、IAA和 JA的含量 |
| 3.2 ABA、IAA、JA以及其他几种植物激素相关基因对果实成熟的调控 |
| 3.3 WGCNA与植物激素关联分析 |
| 3.4 外源施加AM1 促进果实成熟 |
| 3.5 CsABF2在果实成熟调控网络中的重要作用 |
| 4 讨论 |
| 第四章 柑橘果实糖和酸积累关键基因的挖掘 |
| 1 前言 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 材料 |
| 2.2 方法 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 果实发育和成熟进程中可溶性糖和有机酸含量的动态监测 |
| 3.2 蔗糖代谢以及转运相关基因的挖掘 |
| 3.3 CsSWEET15 促进汁胞内糖的积累 |
| 3.4 柠檬酸代谢以及转运相关基因的挖掘 |
| 4 讨论 |
| 4.1 蔗糖转运蛋白在果实汁胞积累糖过程中的重要作用 |
| 4.2 柠檬酸在果实汁胞内的积累 |
| 第五章 研究展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 试剂配制目录 |
| 附录Ⅱ 转录组测序概览 |
| 附录Ⅲ RNA-seq鉴定的关键基因列表 |
| 附录Ⅳ 不同时期和组织之间ABA,IAA和 JA含量的统计差异分析 |
| 附录Ⅴ 膨大蛋白基因启动子中的顺式元件数目 |
| 附录Ⅵ 攻读博士期间获得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）毛竹扩展蛋白家族全基因组分析及PeEXPA8功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 国内外研究现状 |
| 1.1.1 毛竹研究进展 |
| 1.1.2 植物细胞壁研究进展 |
| 1.1.3 扩展蛋白研究进展 |
| 1.2 研究目的意义 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 第二章 毛竹扩展蛋白家族的鉴定与生物信息学分析 |
| 2.1 方法 |
| 2.1.1 扩展蛋白基因鉴定 |
| 2.1.2 扩展蛋白的特性与结构分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 毛竹扩展蛋白家族基因获得和Scaffold定位分析 |
| 2.2.2 毛竹扩展蛋白基因结构及其编码蛋白的进化分析 |
| 2.2.3 毛竹扩展蛋白的理化性质和密码子偏好性分析 |
| 2.2.4 毛竹扩展蛋白二级、三级结构预测 |
| 2.3 讨论 |
| 第三章 PeEXPAs基因的组织表达分析 |
| 3.1 试验材料与仪器 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 主要试剂及仪器 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 毛竹RNA的提取及检测 |
| 3.2.2 cDNA第一链合成 |
| 3.2.3 毛竹扩展蛋白转录组表达模式分析 |
| 3.2.4 毛竹扩展蛋白基因的实时定量PCR分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 PeEXPs基因组织特异性分析 |
| 3.3.2 PeEXPAs在不同组织中的表达分析 |
| 3.3.3 PeEXPA8 基因的不同组织表达 |
| 3.3.4 PeEXPA8 基因在不同高度笋中的表达分析 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 PeEXPA8 基因启动子分析及诱导 |
| 4.1 试验材料与仪器 |
| 4.1.1 植物材料 |
| 4.1.2 主要试剂及仪器 |
| 4.2 方法 |
| 4.2.1 PeEXPA8 基因启动子的克隆和分析 |
| 4.2.2 PeEXPA2、PeEXPA8 基因在不同处理下的表达模式 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 PeEXPA8 基因启动子的克隆和元件预测 |
| 4.3.2 低温处理下PeEXPA2、PeEXPA8 的表达模式 |
| 4.3.3 干旱处理下PeEXPA2 的表达模式 |
| 4.3.4 GA_3处理对PeEXPA2 表达的影响 |
| 4.3.5 ABA处理对PeEXPA2、PeEXPA8 表达的影响 |
| 4.3.6 IAA处理对PeEXPA2、PeEXPA8 表达的影响 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 PeEXPA8 的功能研究 |
| 5.1 试验材料与仪器 |
| 5.1.1 植物材料 |
| 5.1.2 主要试剂及仪器 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.2.1 PeEXPA8 基因克隆和过表达载体的构建 |
| 5.2.2 水稻和方竹的遗传转化 |
| 5.2.3 转PeEXPA8 基因水稻阳性验证 |
| 5.2.4 转PeEXPA8 基因水稻农艺性状测定 |
| 5.2.5 转PeEXPA8 基因水稻解剖观察 |
| 5.2.6 转PeEXPA8 基因水稻逆境处理 |
| 5.2.7 丙二醛含量(MDA)测定 |
| 5.2.8 超氧化物歧化酶含量(SOD)测定 |
| 5.2.9 过氧化氢酶(CAT)测定 |
| 5.2.10 H_2O_2和O_2~-活体原位检测 |
| 5.2.11 统计分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 过表达载体的构建 |
| 5.3.2 转PeEXPA8 基因水稻的获得和验证 |
| 5.3.3 PeEXPA8 转基因水稻的农艺性状分析 |
| 5.3.4 PeEXPA8 转基因水稻的颖壳和叶片的扫描电镜分析 |
| 5.3.5 PeEXPA8 转基因水稻的盐胁迫处理 |
| 5.3.6 PeEXPA8 转基因水稻的ABA胁迫处理 |
| 5.3.7 丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶含量(SOD)和过氧化氢酶含量(CAT)测定 |
| 5.4 讨论 |
| 第六章 PeEXPA8 转基因方竹的获得 |
| 6.1 试验材料与仪器 |
| 6.1.1 植物材料 |
| 6.1.2 主要试剂及仪器 |
| 6.2 试验方法 |
| 6.2.1 方竹的遗传转化 |
| 6.2.2 转PeEXPA8 基因方竹阳性验证 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 转PeEXPA8 基因方竹的获得 |
| 6.3.2 转PeEXPA8 基因方竹的验证 |
| 6.4 讨论 |
| 第七章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）基于转录组学联合代录组学的蓖麻株高发育相关调控基因的挖掘（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语表 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 生长素调控株高发育 |
| 1.1.1 生长素生物合成 |
| 1.1.2 生长素信号转导 |
| 1.1.3 生长素运输理论 |
| 1.1.4 生长素调控节间长度性状的分子机制 |
| 1.2 细胞壁调控株高发育 |
| 1.2.1 次生壁发育抑制节间伸长的分子机制 |
| 1.2.2 木质素合成途径关键酶研究进展 |
| 1.2.3 细胞壁发育相关延展蛋白家族 |
| 1.2.4 次生壁发育相关转录因子NAC家族 |
| 1.3 蓖麻株高研究进展 |
| 1.3.1 蓖麻生物学性状及应用价值 |
| 1.3.2 蓖麻株高发育 |
| 1.3.3 蓖麻组学研究进展 |
| 1.4 本论文研究内容及流程 |
| 2 高矮秆蓖麻叶片样本转录组数据的蓖麻株高发育候选基因挖掘 |
| 2.1 数据与方法 |
| 2.1.1 数据来源 |
| 2.1.2 蓖麻转录组测序分析 |
| 2.2 转录组分析结果 |
| 2.2.1 测序数据及质量控制 |
| 2.2.2 重复相关性评估 |
| 2.2.3 差异表达筛选 |
| 2.2.4 差异表达基因KEGG通路富集分析 |
| 2.2.5 差异表达基因KEGG注释 |
| 2.3 讨论与小结 |
| 3 基于转录组代谢组联合分析的蓖麻株高发育候选基因挖掘 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 主要试剂与仪器 |
| 3.1.3 试验方法 |
| 3.2 分析结果 |
| 3.2.1 株高相关表型数据分析 |
| 3.2.2 细胞学特征分析 |
| 3.2.3 激素含量测定 |
| 3.2.4 木质素与纤维素含量测定 |
| 3.2.5 代谢组主成分分析 |
| 3.2.6 LC-MS/MS代谢组分析结果 |
| 3.2.7 差异代谢物分析 |
| 3.2.8 差异代谢物KEGG代谢通路富集分析 |
| 3.2.9 代谢组糖含量和木质素小分子含量分析 |
| 3.2.10 转录组数据统计、质控分析、主成分分析和样本相关性分析 |
| 3.2.11 差异差异表达基因筛选 |
| 3.2.12 差异表达基因GO功能分析 |
| 3.2.13 差异表达基因KEGG功能注释 |
| 3.2.14 代谢组与转录组相关性分析 |
| 3.2.15 转录因子鉴定与表达特性分析 |
| 3.3 讨论与小结 |
| 4 蓖麻高矮性状相关的关键基因研究 |
| 4.1 数据与方法 |
| 4.1.1 数据资源 |
| 4.1.2 株高发育候选基因鉴定 |
| 4.1.3 延展蛋白家族分析 |
| 4.1.4 NAC转录因子家族分析 |
| 4.1.5 蓖麻茎节间组织伸长生长模型提出 |
| 4.2 分析结果 |
| 4.2.1 基于SNP与 DEGs的细胞壁木质化发育相关基因 |
| 4.2.2 基于CNV与 DEGs的株高发育候选基因筛选 |
| 4.2.3 基于LSV与 DEGs的株高发育候选基因筛选 |
| 4.2.4 延展蛋白家族分析结果 |
| 4.2.5 NAC转录因子家族分析结果 |
| 4.2.6 蓖麻茎节间组织伸长生长模型构建 |
| 4.3 讨论与小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（6）盐胁迫下棉花细胞壁重塑相关基因GhEXLB1与GhGRP1功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 土壤盐渍化及其对植物的影响 |
| 1.1.1 盐胁迫对植物生长的影响 |
| 1.1.2 盐胁迫对植物光合作用的影响 |
| 1.1.3 抗氧化酶活性对盐胁迫的响应 |
| 1.1.4 盐胁迫对养分平衡的影响 |
| 1.2 植物对盐胁迫的响应机制 |
| 1.3 植物耐盐机理 |
| 1.4 细胞壁与植物抗逆性 |
| 1.4.1 细胞壁的重塑与植物耐盐性 |
| 1.4.2 微管与植物耐盐性 |
| 1.4.3 木质素与植物耐盐性 |
| 1.4.4 扩展蛋白(Expansin)与植物耐盐性 |
| 1.4.5 富含甘氨酸蛋白(GRPs)与植物抗逆性 |
| 1.5 棉花耐盐研究进展 |
| 1.5.1 抗逆材料的创制与应用 |
| 1.5.2 棉花耐盐基因挖掘 |
| 1.5.3 基因编辑技术与棉花抗逆性 |
| 1.6 实验目的和意义 |
| 第2章 中9807盐胁迫下适应性研究 |
| 2.1 实验材料与方法 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 育苗方法 |
| 2.1.3 盐胁迫处理 |
| 2.1.4 膜透性测定 |
| 2.1.5 丙二醛(MDA)含量测定 |
| 2.1.6 叶片保水能力测定 |
| 2.1.7 棉花石蜡切片制作 |
| 2.1.8 细胞形态学分析 |
| 2.1.9 与细胞壁相关的代谢物含量分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 中9807盐胁迫下质膜损伤程度测定 |
| 2.2.2 中9807盐胁迫下保水能力分析 |
| 2.2.3 中9807盐胁迫下维管组织细胞形态学变化 |
| 2.2.4 盐胁迫下与细胞壁相关代谢物含量变化 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 耐盐材料通过改变维管组织形态响应盐胁迫 |
| 2.3.2 果胶参与了棉花响应盐胁迫的过程 |
| 第3章 棉花盐胁迫下全长转录组分析 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.1.1 材料名称 |
| 3.1.2 育苗和盐胁迫处理方法 |
| 3.1.3 文库构建方法 |
| 3.1.4 文库质量控制 |
| 3.1.5 isoform比对和注释 |
| 3.1.6 基因表达定量及差异表达分析 |
| 3.1.7 GO和KEGG富集分析差异基因(DEGs) |
| 3.1.8 qRT-PCR验证RNA-seq |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 RNA-seq数据的处理和转录本(isoforms)的比对 |
| 3.2.2 盐胁迫处理的选择性剪接事件和效果综述比对 |
| 3.2.3 各时间点基因表达分析 |
| 3.2.4 盐胁迫下与细胞壁重塑相关的DEGs |
| 3.2.5 DEGs参与激素的生物合成 |
| 3.2.6 与抗氧化活性相关的DEGs |
| 3.2.7 与离子平衡、转录因子相关的DEGs |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 植物激素途径、抗氧化活性、离子平衡和转录因子深度参与盐胁迫应答机制 |
| 3.3.2 GhEXLB1和GhGRP1基因高表达与细胞壁多聚糖代谢高度相关 |
| 第4章 GhEXLB1与GhGRP1基因受果胶调控影响细胞壁重塑 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 育苗及盐胁迫处理 |
| 4.1.3 目的基因的克隆及产物回收 |
| 4.1.4 基因超表达载体构建 |
| 4.1.5 VIGS沉默载体构建 |
| 4.1.6 重组载体转化农杆菌 |
| 4.1.7 亚细胞定位分析 |
| 4.1.8 病毒介导的基因沉默(VIGS) |
| 4.1.9 基因沉默效率检测 |
| 4.1.10 基因沉默棉株细胞壁扫描电镜分析 |
| 4.1.11 基因沉默棉株细胞壁透射电镜分析 |
| 4.1.12 基因沉默棉株细胞壁多聚糖基因表达检测 |
| 4.1.13 拟南芥转化和转基因阳性植株筛选 |
| 4.1.14 转基因拟南芥耐盐性分析 |
| 4.1.15 拟南芥内源基因AtEXLB1和AtGRP1基因的表达 |
| 4.1.16 基因枪活体转化技术 |
| 4.1.17 转基因棉花阳性植株PCR检测 |
| 4.1.18 转基因棉花Southern杂交检测 |
| 4.1.19 转基因棉花EXLB1和GRP1基因间表达调控 |
| 4.1.20 细胞壁果胶免疫组化分析 |
| 4.1.21 双分子荧光互补实验 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 超表达载体、VIGS沉默载体和亚细胞定位载体构建 |
| 4.2.2 烟草叶片亚细胞定位 |
| 4.2.3 GhGRP1、GhEXLB1基因沉默棉株耐盐性分析 |
| 4.2.4 基因沉默棉株盐胁迫下维管组织扫描电镜观察 |
| 4.2.5 基因沉默棉株盐胁迫下细胞壁形态变化 |
| 4.2.6 基因沉默棉株盐胁迫下细胞壁多糖代谢相关基因表达分析 |
| 4.2.7 转基因拟南芥耐盐性分析 |
| 4.2.8 GRP1和EXLB1在转基因拟南芥中的表达研究 |
| 4.2.9 转基因棉花分子检测 |
| 4.2.10 转GhEXLB1基因棉株中GhGRP1和GhEXLB1间表达调控分析 |
| 4.2.11 转GhEXLB1基因棉株维管组织细胞壁果胶含量分析 |
| 4.2.12 GhGRP1蛋白与GhEXLB1蛋白间互作研究 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 GhGRP1、GhEXLB1基因以不同方式影响细胞壁结构重塑 |
| 4.3.2 GhEXLB1基因高表达对GhGRP1基因的表达存在抑制关系 |
| 4.3.3 果胶调控GhGRP1、GhEXLB1基因间表达平衡影响细胞壁重塑 |
| 第5章 全文结论与展望 |
| 5.1 全文结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）蒺藜苜蓿CIM基因克隆及紫花苜蓿遗传转化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略表 |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 紫花苜蓿转基因抗逆性研究现状 |
| 1.2.2 豆科复叶研究现状 |
| 1.2.3 CIM基因相关研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 基因表达载体构建 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试验方法 |
| 2.2 植物组织培养 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验方法 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 构建植物表达载体结果 |
| 3.1.1 大肠杆菌转化结果 |
| 3.1.2 构建植物表达载体结果 |
| 3.1.3 农杆菌转化结果 |
| 3.2 植物组织培养结果 |
| 3.2.1 紫花苜蓿的转化和共培养 |
| 3.2.2 转基因紫花苜蓿的选择培养 |
| 3.2.3 转基因紫花苜蓿的诱导培养 |
| 3.2.4 转基因紫花苜蓿的生芽培养 |
| 3.2.5 转基因紫花苜蓿的生根培养 |
| 3.2.6 转基因紫花苜蓿的炼苗栽种 |
| 3.3 转基因紫花苜蓿的表型结果 |
| 4 结论与讨论 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 讨论 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 致谢 |
（9）陆地棉扩展蛋白基因家族特征分析与功能验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 棉花简述 |
| 1.1.1 棉属的分类 |
| 1.1.2 棉花纤维及发育过程 |
| 1.2 扩展蛋白 |
| 1.2.1 扩展蛋白的机制 |
| 1.2.2 扩展蛋白家族成员的进化分析 |
| 1.2.3 扩展蛋白家族成员的功能 |
| 1.3 棉花中扩展蛋白的研究进展 |
| 1.4 本试验的研究目的和意义 |
| 第二章 陆地棉扩展蛋白基因家族分析 |
| 2.1 材料 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 材料处理及取样 |
| 2.1.3 试剂 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 扩展蛋白家族成员的鉴定 |
| 2.2.2 扩展蛋白基因的命名与系统发育分析 |
| 2.2.3 基因家族成员的进化关系与同线性分析 |
| 2.2.4 理化性质、模体结构、信号肽分析与亚细胞定位 |
| 2.2.5 密码子偏好性与基因结构的分析 |
| 2.2.6 基因表达模式分析 |
| 2.3 结果 |
| 2.3.1 扩展蛋白基因家族成员的鉴定 |
| 2.3.2 系统进化树的构建与同线性分析 |
| 2.3.3 理化性质、信号肽、模体结构分析与亚细胞定位 |
| 2.3.4 基因结构与密码子偏好性分析 |
| 2.3.5 RNA-seq数据分析 |
| 2.3.6 RNA的检测 |
| 2.3.7 q RT-PCR表达模式分析 |
| 2.3.8 部分同源基因间的表达丰度 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 扩展蛋白家族成员的鉴定与进化分析 |
| 2.4.2 扩展蛋白家族基因的表达与功能 |
| 第三章 陆地棉Gh EXLA3A、Gh EXPA03A、Gh EXPA24D和 Gh EXPA27D基因的克隆及功能验证 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 菌株 |
| 3.1.3 试剂 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 Gh EXLA3A、Gh EXPA03A、Gh EXPA24D和 Gh EXPA27D基因的分离 |
| 3.2.2 拟南芥的遗传转化及检测 |
| 3.2.3 基因沉默(VIGS) |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 目的基因CDS序列的PCR扩增 |
| 3.3.2 Gateway重组反应 |
| 3.3.3 拟南芥的转化及筛选 |
| 3.3.4 转基因拟南芥的表型鉴定 |
| 3.3.5 基因沉默 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 农杆菌浸种的遗传转化 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.1.1 植物材料 |
| 4.1.2 菌株 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 种子预处理 |
| 4.2.2 农杆菌菌液准备 |
| 4.2.3 农杆菌菌液浸种 |
| 4.2.4 转基因棉花的鉴定 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 转基因棉花的性状 |
| 4.3.2 转基因棉花的PCR检测 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 结论 |
| 附录 |
| 缩略语表(Abbreviation) |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）大豆扩展蛋白GmEXLB1磷高效利用功能解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 土壤有效磷缺乏已成为农业生产面临的重大难题 |
| 1.2 非生物胁迫影响植物根系生长发育 |
| 1.3 植物通过根系构型变化适应低磷逆境 |
| 1.4 植物扩展蛋白及其在根系形态建成中的作用 |
| 1.5 扩展蛋白在抵御土壤低磷等非生物胁迫中的功能 |
| 1.6 本研究目的意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 载体和菌种 |
| 2.1.3 试剂材料 |
| 2.1.4 主要仪器 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 大豆GmEXLBs表达分析 |
| 2.2.2 大豆GmEXLB1 基因克隆 |
| 2.2.3 大豆GmEXLB1 启动子克隆 |
| 2.2.4 大豆扩展蛋白GmEXLB1 生物信息学分析 |
| 2.2.5 大豆GmEXLB1 启动子生物信息学分析 |
| 2.2.6 大豆GmEXLB1 表达模式分析 |
| 2.2.7 构建GmEXLB1 真核表达载体 |
| 2.2.8 构建启动子真核表达载体 |
| 2.2.9 转GmEXLB1 启动子拟南芥获得 |
| 2.2.10 转GmEXLB1 拟南芥获得 |
| 2.2.11 GmEXLB1 启动子响应低磷应答分析 |
| 2.2.12 转GmEXLB1 拟南芥生物学功能分析 |
| 2.2.13 转GmEXLB1 大豆材料获得 |
| 2.2.14 数据统计分析方法 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 基于转录组测序的大豆扩展蛋白基因遴选 |
| 3.2 扩展蛋白GmEXLB1 表达与生物信息学分析 |
| 3.2.1 大豆扩展蛋白GmEXLB1 的克隆 |
| 3.2.2 扩展蛋白GmEXLB1 时空表达分析 |
| 3.2.3 扩展蛋白GmEXLB1 及其编码蛋白生物信息学分析 |
| 3.3 扩展蛋白GmEXLB1 启动子克隆与分析 |
| 3.3.1 扩展蛋白GmEXLB1 启动子的克隆 |
| 3.3.2 GmEXLB1 启动子表达载体构建及转化 |
| 3.3.3 扩展蛋白GmEXLB1 启动子驱动GUS活性分析 |
| 3.4 扩展蛋白GmEXLB1 生物学功能解析 |
| 3.4.1 扩展蛋白GmEXLB1 真核表达载体构建 |
| 3.4.2 转GmEXLB1 拟南芥纯合株系获得 |
| 3.4.3 扩展蛋白GmEXLB1 生物学功能解析 |
| 3.5 转扩展蛋白GmEXLB1 超表达大豆植株获得 |
| 4 讨论 |
| 4.1 大豆扩展蛋白EXLB家族GmEXLB1 的遴选依据 |
| 4.2 扩展蛋白GmEXLB1 受低磷胁迫强烈诱导表达 |
| 4.3 扩展蛋白GmEXLB1 参与植物根系形态建成 |
| 4.4 扩展蛋白GmEXLB1 的磷高效利用生物学功能 |
| 4.5 扩展蛋白GmEXLB1 的下一步工作计划 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 发表学术论文 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
四、Expansin的研究进展（论文参考文献）
- [1]芸薹属基本种扩展蛋白基因家族的进化分析及花粉发育相关扩展蛋白基因的功能分化研究[D]. 刘维妙. 浙江大学, 2021(01)
- [2]棉花纤维发育早期转录组及Expansin基因家族研究[D]. 吕丽敏. 河北农业大学, 2021
- [3]基于时空转录组的脐橙果实发育和成熟调控机理的研究[D]. 冯贵芝. 华中农业大学, 2021
- [4]毛竹扩展蛋白家族全基因组分析及PeEXPA8功能研究[D]. 马霜. 西南科技大学, 2021(08)
- [5]基于转录组学联合代录组学的蓖麻株高发育相关调控基因的挖掘[D]. 陈宇杰. 浙江大学, 2021(01)
- [6]盐胁迫下棉花细胞壁重塑相关基因GhEXLB1与GhGRP1功能研究[D]. 王德龙. 新疆农业大学, 2021(02)
- [7]基于转录组的三月李及其红肉突变体Expansin基因家族鉴定及分析[J]. 方智振,林炎娟,姜翠翠,周丹蓉,潘少霖,叶新福. 福建农业学报, 2020(09)
- [8]蒺藜苜蓿CIM基因克隆及紫花苜蓿遗传转化[D]. 孙嘉鑫. 北京林业大学, 2020(02)
- [9]陆地棉扩展蛋白基因家族特征分析与功能验证[D]. 张奇艳. 西北农林科技大学, 2020
- [10]大豆扩展蛋白GmEXLB1磷高效利用功能解析[D]. 王冰. 河北农业大学, 2019(03)