發(fā)布時(shí)間：2024-06-23 12:34

　　棉花(Cotton)是世界上最重要的天然纖維來(lái)源,也是重要的油料作物之一,在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。低溫是限制全球棉花生產(chǎn)的重要非生物脅迫因素之一。棉花主要起源于熱帶和亞熱帶地區(qū),屬于非冷馴化作物,對(duì)冷脅迫非常敏感。栽培棉種經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的人工定向選擇,現(xiàn)有品種的遺傳背景相對(duì)狹窄,而經(jīng)歷自然選擇的野生棉種具有多種優(yōu)異特性和較高的抗逆潛能,對(duì)拓寬栽培棉種的遺傳基礎(chǔ)具有重要意義。本研究采用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)方法獲得冷脅迫和鹽脅迫下瑟伯氏棉、克勞茨基棉、雷蒙德氏棉和三裂棉共四個(gè)D基因組野生種的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),構(gòu)建了瑟伯氏棉冷脅迫應(yīng)答的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),篩選到一批耐冷候選基因;闡述了不同棉種在進(jìn)化過(guò)程中相關(guān)基因序列和基因表達(dá)的變異,初步揭示耐冷等抗逆基因的物種進(jìn)化模式;同時(shí)利用加權(quán)共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析(WGCNA)方法構(gòu)建四個(gè)野生棉種在冷脅迫和鹽脅迫下的基因共表達(dá)模式,挖掘組織特異性模塊,進(jìn)一步確定關(guān)鍵基因,為棉花野生種質(zhì)資源在栽培棉花遺傳改良中的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:(1)瑟伯氏棉耐冷性鑒定和評(píng)價(jià)通過(guò)表型鑒定,發(fā)現(xiàn)在4℃冷脅迫處理48h后沒(méi)有明顯的受害現(xiàn)象,表明瑟伯氏棉具有較強(qiáng)的耐冷性。通過(guò)檢測(cè)...

【文章頁(yè)數(shù)】：130 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞表
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 棉花野生資源的研究進(jìn)展
        1.1.1 棉屬的系統(tǒng)分類(lèi)及特性
        1.1.2 棉花野生種質(zhì)資源的創(chuàng)新利用
    1.2 植物冷脅迫應(yīng)答生理機(jī)制研究進(jìn)展
        1.2.1 冷脅迫對(duì)植物形態(tài)結(jié)構(gòu)及細(xì)胞組織影響
        1.2.2 冷脅迫對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)及丙二醛含量的影響
        1.2.3 冷脅迫對(duì)植物滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響
        1.2.4 冷脅迫對(duì)植物保護(hù)酶系統(tǒng)的影響
        1.2.5 冷脅迫對(duì)植物內(nèi)源激素的影響
    1.3 植物冷脅迫應(yīng)答分子機(jī)制研究進(jìn)展
        1.3.1 植物低溫應(yīng)答反應(yīng)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究
        1.3.2 植物耐冷基因的挖掘研究
    1.4 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)在植物中的應(yīng)用研究進(jìn)展
    1.5 加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析(WGCNA)的研究進(jìn)展
    1.6 棉花耐冷研究進(jìn)展
    1.7 研究目的和意義
第二章 瑟伯氏棉耐冷性狀的鑒定及生理生化機(jī)制研究
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 耐冷水平鑒定及評(píng)價(jià)
        2.2.2 冷脅迫下生理生化指標(biāo)測(cè)定
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 瑟伯氏棉耐冷性鑒定及評(píng)價(jià)
        2.3.2 冷脅迫對(duì)細(xì)胞膜透性的影響
        2.3.3 冷脅迫對(duì)丙二醛含量的影響
        2.3.4 冷脅迫對(duì)超氧化物歧化酶活性的影響
        2.3.5 冷脅迫對(duì)過(guò)氧化物酶活性的影響
        2.3.6 冷脅迫對(duì)游離脯氨酸含量的影響
        2.3.7 冷脅迫對(duì)可溶性糖含量的影響
        2.3.8 冷脅迫對(duì)植物內(nèi)源性激素的影響
    2.4 討論
        2.4.1 瑟伯氏棉耐冷性狀的鑒定及評(píng)價(jià)
        2.4.2 棉花冷脅迫下生理生化變化
    2.5 結(jié)論
第三章 瑟伯氏棉冷脅迫下轉(zhuǎn)錄組分析及耐冷候選基因挖掘
    3.1 材料和方法
        3.1.1 試驗(yàn)材料
        3.1.2 冷脅迫處理
        3.1.3 RNA提取、cDNA文庫(kù)制備和Illumina測(cè)序
        3.1.4 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的組裝和生物信息學(xué)分析
        3.1.5 實(shí)時(shí)熒光定量PCR驗(yàn)證
        3.1.6 候選基因CBF4和ICE2的VIGS功能驗(yàn)證
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 瑟伯氏棉的轉(zhuǎn)錄組分析
        3.2.2 DEGs功能富集分析
        3.2.3 轉(zhuǎn)錄因子等相關(guān)DEGs的功能注釋
        3.2.4 實(shí)時(shí)熒光定量PCR對(duì) RNA-Seq結(jié)果的驗(yàn)證
        3.2.5 瑟伯氏棉CBF4和ICE2 基因的功能驗(yàn)證
    3.3 討論
    3.4 結(jié)論
第四章 基于比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)抗逆基因的進(jìn)化分析
    4.1 材料與方法
        4.1.1 材料培養(yǎng)和樣品采集
        4.1.2 RNA提取,cDNA文庫(kù)構(gòu)建和RNA測(cè)序
        4.1.3 RNA-Seq數(shù)據(jù)預(yù)處理,基因表達(dá)分析,基因聚類(lèi)和可視化
        4.1.4 SNP calling
        4.1.5 RNA-seq數(shù)據(jù)的De novo組裝
        4.1.6 同源基因的鑒定和進(jìn)化分析
        4.1.7 加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 四個(gè)D基因組野生棉種的表型和RNA-seq特征
        4.2.2 進(jìn)化速率估計(jì)和正選擇基因鑒定
        4.2.3 基因表達(dá)分化和保守性分析
        4.2.4 加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析
        4.2.5 冷和鹽脅迫下DEGs鑒定
    4.3 討論
    4.4 結(jié)論
第五章 全文結(jié)論及展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄Ⅰ 附圖和附表
附錄Ⅱ 在讀期間研究成果
致謝



本文編號(hào)：3995474