一、水稻叶绿体基粒缺乏突变体的叶绿素蛋白质复合体分析（论文文献综述）
李慧[1]（2021）在《盐适应诱导小麦低温抗性的生理机制》文中研究表明已有研究表明盐适应可以诱导小麦产生耐盐性,但是盐适应是否能够诱导小麦产生低温抗性仍未可知。本文以叶绿素b缺失型突变体（ANK）小麦及其野生型小麦为试验材料,结合室内盆栽和大田试验,借助酶组学、蛋白质组学及生理生化分析方法,研究了盐适应对小麦低温抗性的交叉诱导过程,特别围绕小麦在低温胁迫下的光合电子传递、非光化学淬灭、碳水化合物代谢和抗氧化酶活性的变化,籽粒蛋白质组改变及小麦后代植株的低温抗性等方面开展研究,不仅为探索小麦的交叉抗性和跨代抗性效应提供理论基础,也为探索小麦抗逆栽培新技术途径提供了新思路。研究结果如下:1.盐适应（100 ml 150 m M Na Cl溶液盐适应,正常管理10天后低温处理）通过促进野生型小麦在低温胁迫下的光合电子传递显着提高野生型小麦的低温抗性,但抑制了ANK小麦QA和QB之间的电子传递并加速了能量耗散。盐适应增加了突变体ANK小麦和野生型小麦的类囊体膜紧密性,有利于维持植株在低温胁迫下的叶绿体结构。盐适应可降低ANK小麦的放氧复合体遭受的低温损伤。盐适应加重了低温对ANK小麦光反应中心的破坏,降低了其参与电子传递的能量比例,但对野生型小麦无显着影响。低温导致ANK小麦和野生型小麦植株的电子加速通过QA,而盐适应则抑制了ANK小麦在低温胁迫下电子向QB的传递,但不影响野生型小麦植株的电子在QA和QB之间的传递。ANK小麦和野生型小麦还会通过促进电子通过QB来完成电子传递过程,但ANK小麦和野生型小麦之间没有显着区别。低温胁迫阻碍ANK小麦和野生型小麦在此过程中的电子传递效率,盐适应可提高ANK小麦在低温胁迫下到PS I的电子传递,但ANK小麦的光合速率仍旧显着低于野生型小麦。综上,盐适应能显着提高野生型小麦的低温抗性,但对ANK小麦的低温抗性影响不显着。2.盐适应和低温胁迫均显着影响了ANK小麦和野生型植株的碳水化合物代谢过程。盐适应通过降低二磷酸腺苷葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）活性影响野生型小麦的淀粉合成,但对ANK小麦植株的淀粉含量无影响。ANK小麦具有更强的蔗糖水解能力,盐适应通过降低转化酶（vac Inv和cw Inv）和磷酸葡萄糖异构酶（PGI）活性,增加蔗糖合酶（Su Sy）和果糖激酶（FK）活性降低了蔗糖水解速率并增加了蔗糖合成的前体物质葡萄糖-6-磷酸和果糖-6-磷酸,从而有利于维持小麦在低温胁迫下的细胞渗透势。此外,盐适应还增加了小麦在低温胁迫下的可溶性蛋白含量,也有利于减小低温对小麦植株造成的渗透损伤。3.盐适应能显着提高小麦植株在低温胁迫下的抗氧化能力,但ANK小麦在低温胁迫下的抗氧化能力远低于野生型小麦,并且两者的主要抗氧化激活路径也不尽相同。盐适应主要通过提高野生型小麦的过氧化氢酶（CAT）和ANK小麦的谷胱甘肽S转移酶（GST）活性来清除活性氧（ROS）,降低丙二醛（MDA）含量,减小低温对细胞膜的伤害。4.大田盐处理（以2.5 L/m2的灌田标准进行500 m M盐水灌田处理）能够改变小麦籽粒的蛋白质组分构成,还影响了一系列包括蛋白质合成和胁迫应激等一系列生理过程。在大田条件下进行盐处理,对处理后收获的种子进行蛋白质组分析,发现在正常生长环境下收获的ANK小麦和野生型小麦存在472个差异表达蛋白,这些蛋白质位于细胞质、细胞核和叶绿体中,参与了代谢过程（包括:D-丙氨酸代谢、淀粉合成和乙醛酸代谢等）、应激免疫系统反应、细胞死亡和抗氧化活性等生理过程。大田盐处理之后的ANK小麦籽粒产生了32个差异表达蛋白（包括钙调素和硫氧还蛋白结构域蛋白等胁迫应激蛋白）,野生型小麦籽粒产生了21个差异表达蛋白（包括了α-嘌呤硫蛋白和防御素等胁迫应激蛋白）。另外,大田盐处理对ANK小麦和野生型小麦籽粒中的内质网蛋白质加工通路的影响均发生在“s HSF”家族,但在“s HSF”家族中的差异表达蛋白质不相同。5.亲代盐处理提高了野生型小麦的低温抗性,但对ANK小麦后代影响不明显。将大田盐处理和未经盐处理的对照种子进行盆栽试验,发现大田盐处理（以2.5 L/m2的灌田标准进行500 m M盐水灌田处理）通过增加二磷酸腺苷葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）活性来增加野生型小麦后代植株的淀粉合成,通过降低磷酸葡聚糖酶（PGM）活性降低ANK小麦后代植株的淀粉合成。大田盐处理通过降低野生型小麦后代植株的蔗糖合酶（Su Sy）和转化酶（cyt Inv和vac Inv）活性来降低蔗糖水解速率,起到了维持细胞渗透势的作用。相反地,大田盐处理不仅通过增加ANK小麦后代植株的Su Sy、cyt Inv和cw Inv活性加快了ANK植株的糖酵解过程,还降低了已糖激酶（HXK）活性,增加了磷酸果糖激酶（PFK）活性,最终影响了ANK小麦后代植株在低温胁迫下的生长。另外,大田盐处理还有助于维持野生型小麦后代植株在低温胁迫下的叶绿体结构,增加了谷胱甘肽还原酶（GR）活性,缓解了低温胁迫对小麦造成的伤害。对于ANK小麦后代植株来说,大田盐处理虽然增加了脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）活性,但加重了叶绿体结构变形并且导致其脱离细胞内膜。综上,盐适应能有效提高小麦的低温抗性,ANK小麦和野生型小麦植株中盐适应诱导的低温抗性差异主要与其光合电子传递系统效率相关。上代亲本植株中进行的盐处理可有效诱导小麦下代植株产生低温抗性,其与盐处理导致的种子中与淀粉和蔗糖代谢过程、细胞器变化和应激抗氧化等过程的蛋白质差异表达密切相关。因此,盐适应可作为潜在的诱导小麦低温抗性的技术途径。
鲍志猛[2]（2021）在《玉米黄化致死突变体zm125的基因精细定位及转录组分析》文中研究表明玉米（Zea mays L.）是世界上最重要的作物之一,也是我国第一大粮食作物,对于保障我国粮食安全非常重要。玉米是C4植物,其生物产量和经济产量主要依赖于光合作用,因此经常被用来进行光合作用机理的研究。在自然条件下,玉米叶色突变现象普遍存在。对调控叶色的基因进行遗传研究,一方面有助于玉米生物产量的遗传改良,另一方面有助于对植物光合作用分子机制的解析。玉米黄化突变体zm125是课题组在田间发现的自然突变体,我们对其进行了表型鉴定、光合色素含量、过氧化物酶活性的测定、叶绿体超微结构观察、遗传分析、基因定位以及转录组分析。主要研究结果如下:1.zm125的表型特征:该突变体自萌发至二叶前期,均表现为黄化,二叶后期叶片顶端开始出现坏死斑,后逐渐扩大,直至枯萎死亡。2.生理生化指标的测定:通过对zm125和野生型二叶期的叶片色素含量测定,结果表明与野生型相比,突变体的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均显着下降。对野生型和突变体二叶期的过氧化物酶的活性测定发现,zm125的过氧化物酶活性显着下降。3.二叶期叶片超微结构观察:通过对zm125和野生型二叶期叶片超微结构观察发现,zm125叶肉细胞中的叶绿体数目减少,并且叶肉细胞中叶绿体的基粒片层数目减少。表明zm125的叶绿素合成受到了抑制。4.突变体zm125的遗传分析:将突变体zm125与自交系B73、95460、94832、95457进行杂交,构建遗传分离群体。F1代植株均表现为正常绿色,F2代植株叶色出现性状分离,正常植株与黄化植株符合3:1的分离比例,并且该性状能稳定遗传,表明黄化性状受一对隐性核基因控制。5.基因定位:用zm125和B73等自交系构建的F2代黄化单株作为定位群体,将zm125突变基因初定位于玉米6号染色体的P-bnlg1740和P-umc1653两个标记之间,物理距离为1.572Mb。在zm125精细定位过程中,设计开发196对新的标记,利用B73、95460、94832、95457组配的4个F2群体共8945个突变单株最终将该基因定位在Pm-10和P-41两个标记之间,物理距离为235.3kb,区间内有11个候选基因。6.玉米转录组测序分析:对zm125及其近等基因系2叶期叶片转录组测序分析后发现,定位区间内的Gene2-Gene6五个连续的候选基因,在zm125突变体中均检测不到表达,而在野生型中都正常表达。对上述5个基因外显子片段扩增,发现野生型均能正常扩增,突变体均不能扩增出来,两端标记的物理距离为58.3kb,表明突变体缺失了Gene2-Gene6基因。
杨小龙[3]（2020）在《低夜温下番茄环式电子传递光保护机制及NaCl和褪黑素的增效作用》文中进行了进一步梳理我国北方地区日光温室越冬生产时低夜温现象普遍存在,低夜温能够导致光抑制的发生,进而引起叶片光合效率的降低。PGR5（Proton Gradient Regulation 5）/PGRL1（Proton Gradient Regulation Like 1）途径介导的PSI的环式电子传递（CEF）对于植物叶片的光保护十分重要,一些代谢物质如褪黑素也能缓解植物遭受逆境损伤以及加强光合效率。因此PGR5/PGRL1复合物以及褪黑素对低夜温下番茄光合作用的调控值得探索。本文首先分析了PGR5/PGRL1的功能及对低夜温下番茄叶片光保护的调节,然后研究了CEF在盐-低温交叉胁迫适应性中的作用,最后研究了褪黑素对低夜温下番茄光合作用的调控。主要结果如下:1.明确PGR5/PGRL1依赖的CEF在调节光保护中的作用利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得番茄PGR5和PGRL1突变体植株,并获得PGR5和PGRL1过表达和RNAi沉默T1代材料;PGR5/PGRL1功能缺陷植株均表现出极弱的长势,光合同化速率大幅降低,PSⅠ和PSⅡ受到严重的光抑制,且对PSⅠ影响更明显,叶片CEF维持在极低水平,表现出几乎完全抑制Y（ND）,而在强光下PSⅡ仍能保持较高的NPQ,表明PGR5/PGRL1依赖的环式电子传递途径具有重要的光保护作用。2.PGR5/PGRL1复合物介导的CEF对低夜温下番茄叶片的光保护作用低夜温处理后,WT的Pn、E和GH2O显着低于PGR5-OE和PGRL1-OE,叶绿体透射电镜观察结果表明PGR5/PGRL1依赖的CEF能够缓解低夜温对叶绿体质量造成的损伤;PGR5-OE、PGRL1-OE显着提高了低夜温下番茄叶片PSI和PSⅡ活性,以及ETR（I）、ETR（II）和CEF,通过增强Y（ND）和Y（NPQ）缓解了低夜温光抑制程度;表明PGR5/PGRL1依赖的CEF能够通过加强光保护作用缓解低夜温对番茄叶片光合性能的抑制。3.PGR5/PGRL1途径诱导番茄转录和蛋白质重塑以响应低夜温常温下,与PGR5-RNAi相比,PGR5-OE上调890个基因,下调301个基因表达,差异表达基因在防御反应和蛋白磷酸化条目富集的基因数最多,系统性获得抗性、PSI捕光天线蛋白富集度最高,大量的差异蛋白富集在光合作用和叶绿体有关的条目,KEGG代谢通路富集最多的也是光合作用;低夜温下,与WT相比,PGR5-OE诱导的差异表达基因主要富集在细胞核、叶绿体、蛋白激酶活性以及防御响应,差异表达蛋白在细胞成分中富集最多的是类囊体,KEGG富集最多的是抗坏血酸等次级代谢。暗示PGR5/PGRL1依赖的CEF可以诱导大量光合和叶绿体质量以及逆境响应有关的基因和蛋白表达以响应低夜温胁迫。4.低温胁迫下番茄叶片CEF光保护的Na Cl增效作用盐-低温交叉胁迫的结果表明,Na Cl处理后番茄叶片CO2同化速率降低,光化学反应效率降低,同时诱导了PSⅠ和PSⅡ处的非光化学淬灭,然而Na Cl预处理能够增强随后低温胁迫下番茄叶片光合同化能力,显着提高PS（II）和PS（I）活性,Y（I）和Y（II）以及线性和PSI环式电子传递速率。Na Cl预处理的植株经历低温胁迫时较高的CEF在调节光能在光系统之间的分配、平衡光保护和光化学反应过程中发挥重要作用。5.褪黑素预处理下低夜温对番茄光合性能的影响外源褪黑素处理显着降低了低夜温下番茄叶片MDA含量、提高了POD活性,光合气体交换速率、光系统活性和电子传递显着提高;褪黑素预处理诱导大量光合作用和叶绿体质量相关的基因和蛋白表达,其中423个基因上调,115个基因下调表达,主要富集在逆境响应以及碳水化合物、萜类、多酮类物质代谢和油菜素内酯的生物合成;77个蛋白质上调,49个下调表达,主要与黄酮类物质的生物合成、叶绿体外被膜、叶绿体肽链内切酶Clp复合物以及碳水化合物、氨基酸、类黄酮和维生素代谢有关。获得番茄褪黑素分解酶基因M3H的过表达T1代材料,M3H过表达叶片Fv/Fm和Pm在常温和低夜温下均显着低于WT,且低夜温处理后MDA含量和SOD活性大幅增加,M3H过表达的光合色素含量显着降低,且Y（I）、Y（Ⅱ）、ETR（I）、ETR（Ⅱ）以及CEF均显着降低,表明过表达M3H降低了番茄光化学反应效率。6.PGR5/PGRL1介导褪黑素对低夜温下番茄叶片光合作用的影响褪黑素预处理显着提高了PGR5、PGRL1沉默植株Y（I）、Y（Ⅱ）以及ETR（I）、ETR（II）和PSI环式电子传递,其中对ETR（I）影响最明显;褪黑素预处理显着降低了PGR5-RNAi和PGRL1-RNAi沉默植株的Y（NA）和Y（NO）,显着提高了Y（ND）和Y（NPQ）,表明PGR5/PGRL1途径介导褪黑素通过调节PSⅠ供体侧和受体侧限制以及提高NPQ缓解低夜温对番茄光合机构造成的抑制。综上,PGR5/PGRL1是番茄中的主要CEF途径,通过调节PSI供体侧和受体侧限制以及NPQ等缓解低夜温对番茄叶片的光合抑制;CEF在植物对盐-低温交叉胁迫抗性中起着重要调节作用;褪黑素能够通过调节光合效率提高番茄低夜温抗性。
黄维峰[4]（2020）在《OsPPR16在水稻早期叶绿体发育过程中的功能鉴定及机制解析》文中认为叶绿体基因由核编码的RNA聚合酶和质体编码的RNA聚合酶（PEP）协同转录,由此产生的初级转录本通常在特定的位点发生C转换到U的RNA编辑。但是,许多RNA编辑事件的生物学功能及其调控机制仍然未知。核基因编码的DYW亚组PPR蛋白是主要的RNA编辑因子。在本研究中,利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术分别对水稻中30个定位于叶绿体的DYW亚组的PPR蛋白进行了敲除,统计并系统分析了其中28个敲除成功的转基因材料的基因型和表型。在此基础上,对osppr16突变体进行更深入的研究,分析其对叶绿体RNA编辑的影响。最后利用分子生物学和遗传学等试验方法,剖析Os PPR16在叶绿体发育过程中的作用。本研究的主要研究结果如下:1.利用CRISPR/Cas9基因编辑系统,分别对28个PPR基因实现了有效敲除,其中Os PPR16和Os PPR67被敲除的T0代纯合和双等位突变体植株在分蘖期时,分蘖的前2片新生叶片出现黄化后转绿的表型。2.Os PPR16的敲除导致早期叶片黄化。在光照培养室中,T1代osppr16突变体幼苗的前4片叶片出现黄化后转绿的表型。到5叶期时,黄化的4片叶子全部恢复成绿色。被移栽到实验田后,它的表型与T0代突变体植株的表型一致,其分蘖的前2片新生叶片出现黄化后转绿的表型。在分蘖期以后,osppr16突变体叶片颜色与野生型相比没有明显的差异。此外,osppr16突变体叶片中叶绿素含量的变化与叶色的变化状态相吻合。3.对osppr16突变体和野生型植株的主要农艺性状进行分析,发现Os PPR16的突变会显着降低水稻的生物量和产量。4.Os PPR16在早期叶片发育过程中对叶绿体发育具有重要作用。透射电镜结果显示osppr16突变体早期黄化叶片中的叶绿体缺乏类囊体结构,而转绿叶片中的叶绿体具有正常结构的类囊体膜和基粒。表明Os PPR16基因的产物对水稻早期叶片的叶绿体的生长发育具有重要作用。5.Os PPR16的亚细胞定位结果显示Os PPR16定位于叶绿体拟核。6.Os PPR16负责叶绿体RNA编辑位点rpo B-545的编辑。对水稻叶绿体中24个RNA编辑位点进行检测,发现osppr16突变体中rpo B-545的编辑受阻,而剩余23个位点可以正常编辑。此外,利用RNAi降低Os PPR16的表达量后,转基因植株中rpo B-545的编辑效率也会降低。回补实验显示Os PPR16能够恢复突变体中rpo B-545的编辑和突变体早期叶片黄化的表型,说明Os PPR16的突变是osppr16突变体中rpo B-545的编辑受阻和早期叶片黄化的直接原因。7.Os PPR16的突变影响早期叶片发育过程中Rpo B蛋白的积累。在3叶期,osppr16突变体黄化叶片中Rpo B蛋白的含量显着低于野生型。到5叶期,osppr16突变体转绿叶片中Rpo B蛋白的含量仅略低于同一时期野生型中的含量。这些结果说明osppr16突变体中Rpo B的积累在叶片早期发育阶段受到了严重的影响。此外,野生型植株中Rpo B的积累在3叶期明显高于5叶期,这一结果暗示叶绿体早期发育比后期发育阶段需要更多的Rpo B蛋白。8.叶绿体RNA编辑位点rpo B-545的编辑不能进行时,会导致质体编码的RNA聚合酶（RNA polymerase,RNAP）β亚基（Rpo B）上第182位的亲水的丝氨酸不能转变为疏水的亮氨酸。水生嗜热秆菌的RNAP和启动子的开放性复合体的晶体结构表明,rpo B-545编辑的受阻后,182位的亲水的丝氨酸可能会降低Rpo B蛋白的稳定性。9.Os PPR16通过PEP影响trn E的转录,进而影响早期叶片发育过程中叶绿素的合成。在3叶期,osppr16突变体黄化叶片中PEP依赖型基因的表达量显着低于野生型,而到5叶期叶片转绿以后,几乎完全恢复到野生型一致的水平。表明osppr16突变体中PEP的转录能力在早期叶片发育过程中极低,但在后期发育阶段恢复到野生型一致的水平。在3叶期,osppr16突变体黄化叶片中参与叶绿素合成的PEP依赖型基因trn E的积累显着低于野生型,而到5叶期叶片转绿以后,几乎恢复到野生型的水平,表明trn E表达量的变化是osppr16突变体早期叶片黄化后转绿的原因。以上结果说明Os PPR16的突变会导致rpo B-545的编辑受阻,进而导致突变体早期叶片中Rpo B积累受损、PEP依赖型基因的表达下降,进而引起突变体植株出现黄化的表型。所以Os PPR16对rpo B-545的编辑作用是质体基因转录所必需的,而质体基因转录又是叶片早期发育过程中叶绿素合成和叶绿体发育所必需的。此研究不仅揭示了rpo B-545编辑位点的生理作用,同时也为叶绿体基因的转录和转录后调控机制在叶片早期发育过程中的相互作用提供了新的见解。
徐胤[5]（2020）在《绿竹及其白化变异类型的差异分析和叶色白化机理的初步研究》文中指出白化变异类型具有容易分辨的表型性状,是光合作用功能、叶绿体发育机制等研究的理想材料。本论文以绿竹（Bambusa oldhamii）正常及其白化变异类型为材料,对其表观形态、解剖结构、光合色素和叶绿素前体物质的含量、光合特性进行研究,比较分析绿竹及其白化变异类型之间存在的差异,试图找寻叶色白化对变异类型的影响;测定分析了两者的叶绿体基因组和转录组数据,利用生物信息学分析手段筛选了导致叶色白化的关键基因并总结了绿竹中可能存在的调控叶色白化的调控通路。主要研究结果如下:1.通过对绿竹正常及其白化变异类型的表观形态、解剖结构及光合色素方面进行对比后发现,白化变异类型主要表现为植株白化、矮小、叶片细窄卷曲等特征,其叶片细胞表现为内容物缺失,发育状态不及正常苗,且叶片光合色素含量极低,光合活性低下,几乎不具备光合能力。2.通过对绿竹正常叶片与白化叶片的超微结构进行对比后发现,白化叶细胞结构模糊;叶绿体发育不良,数量少且体积小,内部无基粒片层结构,表明白化变异类型中的叶绿体发生畸变。3.通过第二代测序技术对绿竹及其白化变异类型的叶绿体基因组进行差异分析后发现,两者的叶绿体基因组序列一致,表明引起绿竹苗叶色白化的原因并不是由于叶绿体基因组序列的差异导致。4.通过转录组学分析发现,绿竹及其白化变异类型的差异基因多集中于叶绿体活动通路,白化变异类型中与叶绿体生长发育相关基因和转录因子表达量的改变可能是造成叶色白化的原因:在白化变异类型中,PIFs的高表达可能通过抑制PEP的转录活性,下调叶绿素生物合成和光合作用相关途径基因的表达,进而导致绿竹中叶绿体发育异常、叶绿素合成受阻、光合活性低下,最终产生白化变异类型。本研究有助于探讨绿竹在叶色白化中各个代谢通路的表达与调控,为进一步阐明叶色白化机理奠定基础。
李传宗[6]（2020）在《谷子苗期黄叶性状的生理基础及候选基因鉴定》文中研究表明植物叶片颜色与光合作用紧密相关,叶片颜色变化导致植物生长发育受到影响,最终产量等性状发生变化。本研究利用谷子地方品种黄金苗和经化学诱变剂甲基磺酸乙酯（Ethyl methylsulfonate,EMS）诱变谷子品种晋谷21得到的黄苗突变体晋谷21矮,两个苗期叶片表现黄色的遗传材料,研究了黄叶表型的生理基础,并以黄金苗为母本,安8025*SK384为父本;以晋谷21矮为母本,吨谷*黄金谷为父本分别构建了黄苗基因定位的作图群体,对黄苗相关的基因进行定位,得出以下结论:1、表型及农艺性状调查表明,黄金苗和晋谷21矮在苗期均表现出黄苗表型,抽穗后叶片颜色恢复到与各自对照相似的程度,农艺性状统计分析得出两个黄苗材料主要产量相关农艺性状与对照相比显着降低。2、叶绿素含量测定表明,黄金苗和晋谷21矮在整个生育期内的总叶绿素含量显着低于各自对照,其中叶绿素a、b含量在抽穗前均显着低于对照,抽穗后叶绿素a含量逐渐恢复至各自对照水平,但叶绿素b含量一直没有恢复。3、黄金苗群体光合参数测定表明,黄金苗叶绿素含量降低,光合能力减弱。4、透射电镜观察叶绿体超微结构表明,苗期黄金苗和晋谷21矮的叶绿体数目、基粒类囊体层数显着低于各自对照,并且晋谷21矮的基粒个数显着少于晋谷21,黄金苗和晋谷21矮的基质类囊体均排列稀疏;抽穗期结果显示黄苗材料与各自对照相比不再存在显着差异。5、遗传学分析表明,黄金苗和晋谷21矮中控制黄苗性状的基因均由一对隐性单基因控制,利用BSA及QTLseq作图方法进行初定位,发现黄金苗的黄苗基因定位在8号染色体12 M-18 M的区间,而晋谷21矮的黄苗基因定位在7号染色体上,控制这两个材料的苗期黄色的基因不是同一个基因。6、基因定位表明,晋谷21矮的苗色突变基因初定为Seita.7G305300,该基因编码磷酰乙醇胺胞苷转移酶（phosphorylethanolamine cytidylyltransferase,PECT）,可能通过线粒体途径影响植物叶绿体的发育,并最终导致黄苗表型。7、黄金苗群体转录组分析表明,苗期黄金苗叶绿素合成途径可能存在负反馈调节,多个合成途径的基因上调,而降解途径的基因也上调,推测由于苗期叶绿素含量低,黄金苗苗期表现黄色,而抽穗期黄金苗叶绿素降解相关基因表达正常,不再上调表达,使叶绿素在叶片中得到积累,叶片颜色由黄色变为绿色。本研究对黄金苗和晋谷21矮两个黄苗材料的生理性状和控制基因进行调查与定位,有助于黄苗性状在谷子中的分子功能及育种利用的深入研究。
李佳佳[7]（2020）在《植物fibrillin家族蛋白的进化分析及其在水稻叶绿体中的功能鉴定》文中进行了进一步梳理叶绿体是一个多功能细胞器,是高等植物中进行光合作用的重要场所,参与合成代谢调控、植物的生长发育与抗逆性的响应过程。质体小球（Plastoglubles,PGs）是叶绿体中类囊体膜在剧烈发芽（budding）过程中形成的、并附着在类囊体膜上的单层膜结构,膜上嵌入各种蛋白,是叶绿体中脂质储存的重要场所。研究表明,质体小球在植物中普遍存在,其大小和数量与植物的生长发育和抗逆性有关。质体小球上的核心蛋白大约有30个,主要参与脂质的代谢途径。其中,fibrillin（FBN）家族蛋白是叶绿体质体小球中最丰富,也是最重要的一类蛋白。植物fibrillins（FBNs）蛋白构成了一个保守的质体脂质相关蛋白（Plastid-lipids associated protein,PAP）家族,参与双子叶植物质体中脂类的合成和转运过程。然而,FBNs在单子叶植物叶绿体中的功能还未研究。因此,本论文从生物信息学、分子生物学、生物化学和植物生理学的角度,首先进行了FBN家族的系统进化和结构分析;其次,在分析OsFBN家族的结构和表达特性的基础上,鉴定了OsFBN1和OsFBN7在PGs形成和耐热性中的作用机制。主要结果如下:1.植物FBNs家族的生物信息学和结构特征分析。选取10种代表性植物物种,共鉴定出121个fibrillin（FBNs）家族蛋白,系统发育树分析表明,121个FBN蛋白分为24个簇（clade）,进一步分为陆生植物特有的、藻类特有的和非特异的（藻类和陆生植物均有的）三大类（group）。植物FBN家族基因的内含子和外显子数和大小具有显着差异。但其编码蛋白均含有一个N-末端叶绿体转运肽（CTP）和质体脂质相关蛋白（PAP）结构域。在水稻中FBN蛋白家族共有11个成员,每个成员均有一个N-端CTP结构域。烟草体系中亚细胞定位结果表明,除OsFBN8外,来自其它10个OsFBNs成员的CTP结构域均具有定位到叶绿体中的功能。在水稻中FBN家族蛋白PAP结构域含有高度保守的基序（Yx D motif）。这2个氨基酸的定点突变和体外脂质结合活性分析发现,OsFBN2和OsFBN4的PAP结构域与C12C22脂肪酸的体外结合活性受Yx D基序的影响。q RT-PCR检测表明,OsFBN家族基因表达均不同程度地受高温和低温胁迫的诱导。2.OsFBN1在叶绿体中PGs形成和水稻耐热性中的功能鉴定。烟草体系中亚细胞定位实验表明,来源于OsFBN1的CTP结构域和OsFBN1前体蛋白均定位于叶绿体。同时,体外脂质结合活性实验表明,OsFBN1成熟蛋白在体外可以特异性结合C18和C20脂肪酸。在自然高温生长条件下,OsFBN1超表达株系的分蘖数、穗长、结实率和茉莉酸（JA）含量均发生改变。OsFBN1超表达和高温逆境处理均可诱导叶绿体中PGs数和体积增加。此外,OsFBN1超表达促进水稻叶片中JA合成,影响异戊二烯类代谢和光合作用相关基因的转录水平。这些结果表明,OsFBN1参与水稻开花期高温胁迫的响应。同时,在叶绿体中PGs发育和脂质代谢等过程中起重作用。3.OsFBN7在叶绿体中PGs形成和耐热性中的功能鉴定。结果表明,OsFBN7超表达降低叶绿体中光系统II（PSII）的光能利用率,从而可能抑制水稻幼苗的生长。OsFBN7超表达促进5叶期和开花期剑叶叶绿体中PGs的积累,并呈现聚集成簇的现象。酵母双杂交筛选、Bi FC和Co-IP鉴定表明,OsFBN7与水稻的β-ketoacyl-ACP合酶（Os KAS Ia和Os KAS Ib）存在特异性互作。而且,OsFBN7超表达促进开花期剑叶KAS I的酶促活性,降低KAS II的酶促活性,对KAS III的酶促活性无影响。叶绿体脂质组检测发现,OsFBN7超表达显着增加开花期剑叶叶绿体中二酰甘油（DAG）和糖脂（MGDG和DGDG）的含量。由此,我们提出OsFBN7调控在水稻叶绿体中PGs形成的作用机制:OsFBN7可能通过与脂肪酸从头合成途径中的关键酶β-ketoacyl-ACP合酶I（Os KAS Ia/Ib）互作来促进脂肪酸的从头生物合成,显着增加DAG、MGDG和DGDG的积累,促进PGs的形态建成过程。综上所述,本文系统分析了从藻类到水稻等高等植物中10种代表性植物FBN家族的蛋白结构和进化特征,以及OsFBN家族基因在温度逆境中的诱导表达;进一步研究了OsFBN1和OsFBN7在水稻叶绿体PGs形成和耐热性中的作用机制。发现OsFBN1参与开花期高温胁迫响应,同时,在叶绿体中PGs发育和脂质代谢等过程中起重要作用;OsFBN7基因超表达促进叶绿体中PGs的积累,通过与KAS Ia/Ib蛋白互作促进脂肪酸的从头合成。这些新发现为深化植物FBN家族基因在叶绿体中脂类合成和耐热性中的作用机制研究提供了新思路。
贺彦[8]（2020）在《水稻ATP结合盒式转运基因OsABCI7的克隆与功能分析》文中研究表明叶绿体作为植物光合作用的主要器官,对其发育机制和功能的研究有助于挖掘作物光合潜力,提高作物产量。近年来,有不少的水稻叶绿体发育相关基因被报道,其功能也涉及到各个不同的方面。本研究以一个从籼稻品种中鉴100的EMS诱变突变体库中分离出的萎黄叶突变体为研究对象,将该突变体命名为chlorotic and necrotic leaf 1（cnl1）。随后,我们对cnl1进行了表型鉴定、生理生化及遗传分析,并对目标基因进行了克隆和功能分析。主要结果如下:1)在大田自然条件下,约播种后40天,cnl1的老叶开始呈现出萎黄的表型。随着生育期的推进,cnl1的黄化表型逐渐加重,至抽穗期,整株叶片都呈现出明显的萎黄表型,较老的叶片甚至呈现出枯死的表型。与野生型相比,cnl1的叶片叶绿素含量明显下降,叶肉细胞中叶绿体的结构也遭到了破坏,其中最明显的是类囊体片状结构的破坏。此外,在cnl1中,存在明显的活性氧积累以及活性氧清除系统紊乱的现象。外源的抗氧化剂（抗坏血酸）能在一定程度上缓解突变体cnl1的表型。2)遗传分析和基因定位的结果表明,突变体cnl1的表型由一对单隐性核基因控制,该基因LOCOs11g29850位于第11染色体长臂物理位置17,329,608–17,332,992 bp处,编码一个ATP结合盒式转运蛋白,属于ATP结合盒式转运超家族的第9个亚族中的第7个成员,故被命名为ATP-binding cassette transporter family I member 7（OsABCI7）。OsABCI7的第8个外显子末端与内含子的交接处发生了一个碱基的替换以及6个碱基的缺失,造成了OsABCI7蛋白质翻译移码并提前终止。互补实验、过表达实验以及CRISPR/Cas9敲除实验都证明了OsABCI7是真正的目标基因。3)通过酵母双杂交文库筛库,筛选到了与OsABCI7互作的高叶绿素荧光蛋白High Chlorophyll Fluoresence 222（OsHCF222）。酵母点对点验证、双分子荧光互补以及免疫共沉淀实验的结果都表明,正常的OsABCI7在体内和体外均能与OsHCF222互作,而突变的OsABCI7不能与OsHCF222互作。OsABCI7是一个定位于叶绿体类囊体膜的蛋白,而OsHCF222能够在叶绿体和内质网中被检测到。此外,纯合的OsHCF222敲除植株呈现出叶片淡黄化的表型,并伴随着大量的活性氧积累,不能进行光合自养导致苗期致死。OsABCI7在叶绿体的发育调控中起重要作用,尤其是对植株在低温条件下以及苗期叶片转绿过程中叶绿体的发育起关键作用。转录组测序结果表明,与野生型相比,cnl1中大量叶绿体发育相关基因表达发生了紊乱,暗示了OsABCI7的功能可能涉及到多种叶绿体发育调控网络。综上,本文结果表明OsABCI7的功能缺失导致了cnl1突变表型的产生。OsABCI7与OsHCF222相互作用形成OsABCI7/OsHCF222复合体,该复合体位于类囊体膜上,通过调控类囊体膜抗氧化系统的平衡从而维持类囊体膜的稳定。突变体cnl1中该复合体不能正常形成致使类囊体膜抗氧化系统的平衡被打破,造成活性氧大量积累,活性氧积累对类囊体膜的结构造成直接的破坏作用,并引起一系列的生理生化变化,例如细胞死亡和叶绿素降解等,最终导致了cnl1表型的出现。
朱美玉[9]（2020）在《番茄黄叶突变体LA3734的光合特性及差异表达基因分析》文中研究指明叶色突变体是研究植物光合作用、激素生理、物质与能量代谢等一系列生育进程的理想材料。番茄（Solanum lycopersicum）作为广泛栽培的经济作物和模式作物之一,虽然早有叶片黄化材料,但有关番茄黄叶突变体的叶色变异机制尚未明确。本研究以番茄EMS突变体库中新筛选出的黄叶突变体LA3734及其野生型AC品系为试材,分析了番茄黄叶突变体植株生长及光合生理变化,初步筛选了番茄黄叶突变体相关差异表达基因,以期为挖掘出控制番茄叶色的功能基因并深入解析其叶色变异发生机制奠定基础。主要研究成果如下:1.明确了番茄黄叶突变体LA3734植株特征及叶绿素含量变化。植株整个生育期叶片黄化、生长缓慢、长势弱,株高、茎粗均显着低于同期野生型,尤以矮化性状最为明显,说明其生长受到明显抑制。同时,明确了番茄黄叶突变体LA3734的叶肉细胞中叶绿体数量明显减少、结构受损严重、发育明显不良;叶片中叶绿素a和总叶绿素含量,叶绿素合成前体PBG、UrogenⅢ、CoprogenⅢ、ProtoⅨ、Mg-ProtoⅨ和Pchlide含量均显着低于野生型,尤以UrogenⅢ含量下降最为明显。推测番茄叶片黄化主要是叶绿素合成场所遭到破坏,且合成过程整体上受到严重抑制、特别是UrogenⅢ合成受阻造成叶绿素a含量显着降低所致。2.初步筛选了黄化突变体相关基因。分析明确了番茄黄叶突变体LA3734植株叶片光合特征。气体交换参数Pn、Tr、Gs均显着低于野生型,而Ci则呈相反趋势,说明其光合能力明显降低;叶绿素荧光动力学参数Fv/Fm、Y（II）、qP、NPQ、Y（NPQ）、ETR（II）较野生型显着降低,而Y（NO）显着升高,说明PSII活性降低,功能受损严重;Pm虽显着低于野生型,但Pm’、Y（I）、ETR（I）与野生型并无显着差异,且Y（ND）较高而Y（NA）较低,说明ETR（I）自我调节能力较强,活性受影响较小。说明番茄叶片黄化导致的光合速率下降,主要是PSII活性降低、功能严重受损所致。3.对番茄黄叶突变体LA3734与野生型AC植株叶片进行转录组测序,所获数据质量评估良好,分析得到显着差异表达基因2681个,其中1079个上调表达,1602个下调表达。其中分析卟啉和叶绿素代谢途径发现,以L-谷氨酰-tRNA为起始到最终合成叶绿素a与叶绿素b的整个途径中,编码相关酶的差异表达基因除与血红素合成相关的1个基因外全部下调表达;而与光合作用相关的差异表达基因主要集中在PSII和PSI,均呈下调表达。另外与植物光合作用密切相关的萜类物质代谢中叶绿醇合成以及植物内源激素细胞分裂素和油菜素甾醇的合成与信号转导均受到一定抑制,而脱落酸信号转导基因表达得到促进。转录组测序结果进一步说明了番茄黄叶突变体LA3734植株叶色黄化变异与叶绿素合成过程中多个酶促反应受到抑制导致叶绿素整体合成能力降低,以及叶绿体发育不良与捕光蛋白复合体蛋白含量降低、结构受损等密切相关,同时认为以上植物激素水平也会对植物叶色造成一定影响。4.明确了黄化突变影响了糖类、脂质、蛋白质等众多代谢过程。转录组测序分析筛选出的差异表达基因也同样富集于淀粉与蔗糖等碳水化合物代谢相关途径,类固醇、角质与木栓质及蜡的生物合成等脂质代谢相关途径,谷氨酰胺家族等氨基酸代谢相关途径,萜类、类黄酮等次级代谢物质相关代谢途径,辅助因子和维生素代谢相关途径以及DNA复制与修复相关途径等。进一步分析发现番茄黄叶突变体LA3734中糖类、脂质、蛋白质代谢包括参与反应的辅酶所涉及的相关基因大多呈下调表达,说明番茄叶片黄化后叶片主要代谢途径均受到不同程度的抑制,这些也许可以在一定程度上成为进一步解释番茄黄叶突变体LA3734植株矮小、生长势弱外在表型的重要依据之一。
褚江涛[10]（2020）在《三角枫新品种‘齐鲁金’的叶色变异机理研究》文中指出三角枫（Acer buergerianum Miq.）是槭树科（Aceraceace）槭属（Acer）的落叶乔木,是中国自然分布广泛的优良槭树之一,也常在日本、韩国及美国种植。三角枫作为观赏树种,通常应用于公园,花园及道路两侧,亦可做盆栽观赏。另一方面,三角枫生长迅速,干型通直,也可作为木材使用。普通三角枫春季嫩叶紫红色,后逐渐转绿,春季观赏期短。本课题组培育的三角枫品种‘齐鲁金’是一种黄叶突变体,春季嫩叶金黄色,后逐渐转绿,极大的提高了三角枫的春季观赏性。然而,对于三角枫‘齐鲁金’的生理变化和分子机制均不明确,需要我们进一步研究。本研究以三角枫金叶品种‘齐鲁金’和普通品种‘2016S4’的嫩叶、过渡期叶和成熟叶为材料,通过扫描电镜观察三角枫突变体超微结构的变化;测定叶片中的色素的含量;测定叶片的光合作用;进行转录组De novo测序并进行差异表达基因分析,筛选三角枫‘齐鲁金’叶片呈色相关的差异表达基因;联合分析阐明三角枫‘齐鲁金’黄叶形成及后期转绿的呈色机理。主要研究结果如下:（1）超微结构观察发现,三角枫‘2016S4’叶片的叶肉细胞中,叶绿体呈现较规则的近椭圆形,结构清晰,基质和基粒片层明显,排列整齐,嗜锇颗粒较少,淀粉颗粒较多。三角枫‘齐鲁金’叶片的叶肉细胞中,叶绿体形状较不规则,结构基本可见,基粒基本看不到,基粒片层排列松散,还有有断裂或缺失,嗜锇颗粒较多,染色较浅。（2）色素含量测定结果显示,三角枫‘齐鲁金’嫩叶期叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量均显着降低,类胡萝卜素含量升高,总叶绿素/类胡萝卜素比率仅为‘2016S4’的三分之一左右。三角枫‘齐鲁金’叶绿素含量随着生长时期的改变呈上升趋势,成熟叶中叶绿素含量达到‘2016S4’的70%,成熟叶总叶绿素/类胡萝卜素比率略低于‘2016S4’。三角枫‘齐鲁金’三个时期花色素苷及总黄酮含量均显着低于‘2016S4’。光合作用测定结果显示,5-9月三角枫‘齐鲁金’叶片的净光合速率均低于‘2016S4’,其中5月和6月下降的最多,分别下降了71.25%和56.23%,而7月下降的最少,下降了32.23%。（3）本试验使用BGISEQ-500平台对三角枫‘齐鲁金’和‘2016S4’三个时期的叶片进行转录组测序,一共测得了123.59Gb数据。装配去冗余后获得82008个Unigene,总长度为135271472 bp、平均长度为1649 bp、N50为2243 bp、GC含量为40.56%。把Unigene比对到7个功能数据库进行注释,最终有86.15%的Unigene获得功能注释。从Unigene中预测得到57,471个编码序列（CDS）。转录因子（TF）预测结果显示,共有2470条基因得到预测结果,所属57个转录因子家族。（4）对三角枫‘齐鲁金’的嫩叶（QN）、过渡期叶（QG）、成熟叶（QL）和‘2016S4’的嫩叶（SN）、过渡期叶（SG）、成熟叶（SL）进行了差异基因分析。将差异基因比对到GO数据库,根据差异表达基因检测结果分为3大功能类和47个小功能类。将差异表达基因进行比对到KEGG数据库,共分为5大分支和19个小分支。（5）对三角枫叶片呈色的相关基因进行了筛选和分析,从叶绿素合成、类胡萝卜素合成、类黄酮合成等途径中共鉴定出75个差异表达基因,另外通过转录因子预测,筛选出叶色相关的180个下调的转录因子基因。（6）与‘2016S4’相比,‘齐鲁金’叶绿素合成途径中关键基因HEMA、HEMC、CHLM及GLK转录因子表达下调导致叶绿素合成减少。类胡萝卜素合成途径中PSY、PDS、CRTZ、CCS基因的表达上调造成类胡萝卜素大量积累。类黄酮合成途径中C4H、CHS、F3’H、F3’5’H、LAR基因以及MYB、bHLH转录因子表达下调造成花色苷合成大幅降低。这些色素比例的改变最终使‘齐鲁金’嫩叶呈现出黄色。与‘齐鲁金’嫩叶相比,齐鲁金成熟叶中叶绿素合成途径的HEMC、POR基因表达上调,叶绿素合成量积累。总叶绿素/类胡萝卜素的比率增大,叶片由黄色转为绿色。（7）对12个显着差异表达的基因进行了qRT-PCR验证,12个基因中有11个基因的表达趋势与转录组数据一致,准确率为92%,表明转录组数据稳定可靠。综上所述,本试验通过生理测定和转录组测序结合,初步阐明了三角枫‘齐鲁金’叶片呈色的机制,为后期进一步利用该品种提供了理论依据,为进一步研究三角枫叶片的着色机制提供了有价值的分子依据。
二、水稻叶绿体基粒缺乏突变体的叶绿素蛋白质复合体分析（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、水稻叶绿体基粒缺乏突变体的叶绿素蛋白质复合体分析（论文提纲范文）
（1）盐适应诱导小麦低温抗性的生理机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 低温胁迫对植物生理变化的影响 |
| 1.2.2 低温胁迫对植物蛋白质组的影响 |
| 1.2.3 盐适应诱导的植物胁迫抗性 |
| 1.2.4 植物对胁迫的跨代反应 |
| 1.3 研究内容、技术路线和创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 盐适应对小麦低温抗性的交叉诱导 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 盐适应对小麦低温抗性的交叉诱导试验 |
| 2.1.2 指标测定 |
| 2.1.3 数据统计分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 盐适应诱导小麦低温胁迫下的生理变化 |
| 2.2.2 盐适应诱导小麦低温胁迫下的光合电子传递 |
| 2.2.3 盐适应诱导小麦低温胁迫下的非光化学淬灭调节 |
| 2.2.4 盐适应对小麦低温胁迫下碳水化合物代谢的影响 |
| 2.2.5 盐适应对小麦低温胁迫下抗氧化系统的影响 |
| 2.3 讨论 |
| 第3章 大田盐处理对小麦籽粒蛋白质组的影响 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 盐适应对小麦低温抗性的交叉诱导试验 |
| 3.1.2 指标测定 |
| 3.1.3 统计分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 大田盐处理对小麦产量及其构成因素的影响 |
| 3.2.2 大田盐处理对小麦籽粒蛋白质组的影响 |
| 3.3 讨论 |
| 第4章 大田盐处理对小麦后代植株低温抗性的影响 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 大田盐处理对小麦后代植株在低温胁迫下的抗性诱导试验 |
| 4.1.2 指标测定 |
| 4.1.3 统计分析 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 大田盐处理对小麦后代植株在低温胁迫下生理变化的影响 |
| 4.2.2 大田盐处理对小麦后代植株在低温胁迫下碳水化合物代谢的影响 |
| 4.2.3 大田盐处理对小麦后代植株在低温胁迫下抗氧化系统的影响 |
| 4.3 讨论 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）玉米黄化致死突变体zm125的基因精细定位及转录组分析（论文提纲范文）
| 符号说明 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 叶色突变体分类 |
| 1.2 叶色突变体来源 |
| 1.3 叶色突变的遗传研究 |
| 1.4 叶色突变分子机理研究 |
| 1.4.1 叶绿素生物合成途径 |
| 1.4.2 叶绿素分解代谢途径 |
| 1.4.3 血红素途径 |
| 1.4.4 编码叶绿体蛋白的基因突变 |
| 1.4.5 编码叶绿体发育的基因突变 |
| 1.5 叶色突变致死的机理研究 |
| 1.6 玉米突变体的定位与克隆研究 |
| 1.6.1 分子标记 |
| 1.6.2 BSA技术 |
| 1.6.3 近等基因系分析法 |
| 1.6.4 BSR-Seq法 |
| 1.7 叶色突变体的应用 |
| 1.7.1 培育园林观赏植物和特用品种 |
| 1.7.2 叶色突变用于种子纯度标记 |
| 1.7.3 基因组和蛋白质组功能学研究 |
| 1.8 本研究的目的与意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 表型特征观察 |
| 2.2.2 定位群体的构建 |
| 2.2.3 叶绿体色素含量测定 |
| 2.2.4 过氧化物酶活性测定 |
| 2.2.5 透射电子显微镜观察 |
| 2.2.6 DNA的提取 |
| 2.2.7 SSR标记开发 |
| 2.2.8 PCR扩增反应 |
| 2.2.9 聚丙烯酰胺凝胶电泳方法 |
| 2.2.10 琼脂糖凝胶电泳方法 |
| 2.2.11 BSA混合群体分析法 |
| 2.2.12 RNA的提取 |
| 2.2.13 反转录 |
| 2.2.14 转录组测序分析 |
| 2.2.15 实时荧光定量PCR |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 突变体zm125 的表型特征 |
| 3.2 突变体二叶期色素含量测定 |
| 3.3 叶绿体超微结构观察 |
| 3.4 突变体二叶期过氧化物酶活性测定 |
| 3.5 zm125 的基因定位 |
| 3.5.1 zm125 遗传分析 |
| 3.5.2 初定位 |
| 3.5.3 精细定位 |
| 3.6 转录组分析 |
| 3.6.1 测序结果质量检测 |
| 3.6.2 差异表达基因 |
| 3.6.3 GO富集分析 |
| 3.6.4 KEGG富集分析 |
| 3.7 qRT-PCR验证 |
| 3.8 候选基因的表达水平 |
| 3.9 缺失基因的验证 |
| 3.10 缺失基因初步分析 |
| 3.11 候选基因功能分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 表型鉴定注意事项 |
| 4.2 突变表型形成原因的分析 |
| 4.3 候选基因的分析 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（3）低夜温下番茄环式电子传递光保护机制及NaCl和褪黑素的增效作用（论文提纲范文）
| 缩略词对照表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 设施低夜温对作物光合作用的影响 |
| 1.1.1 设施内低夜温环境特征 |
| 1.1.2 低夜温对作物光合作用的影响 |
| 1.2 植物的光合逆境适应机制及调节 |
| 1.2.1 光能的捕获和电子传递过程 |
| 1.2.2 PSI和 PSⅡ光抑制的发生 |
| 1.2.3 植物光保护机制 |
| 1.3 光合环式电子传递对植物的光保护作用 |
| 1.3.1 PSI环式电子传递途径 |
| 1.3.2 环式电子传递对植物的光保护作用 |
| 1.3.3 PGR5/PGRL1复合物介导的环式电子传递途径 |
| 1.3.4 环式电子传递在调节植物逆境响应中的生理功能 |
| 1.3.5 PSI环式电子传递对质子动力势的调控 |
| 1.3.6 PSI环式电子传递速率的主要评估方法 |
| 1.4 植物光合作用维持与叶绿体质量控制 |
| 1.4.1 叶绿体是植物的环境感受器 |
| 1.4.2 叶绿体的质量控制 |
| 1.5 褪黑素对植物抗逆性的调节 |
| 1.5.1 植物褪黑素的合成与分解途径 |
| 1.5.2 褪黑素在植物抗逆性中的调节作用 |
| 1.6 本研究目的与意义 |
| 技术路线 |
| 第二章 低夜温下PGR5/PGRL1介导的番茄光合CEF光保护机制 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 系统进化树构建、跨膜结构域预测与eplants基因表达绘制 |
| 2.1.2 双分子荧光互补 |
| 2.1.3 CRISPR/Cas9 基因编辑 |
| 2.1.4 番茄PGR5和PGRL1基因过表达与RNAi沉默的遗传转化 |
| 2.1.5 低夜温处理 |
| 2.1.6 光合气交换参数的测定 |
| 2.1.7 PSⅠ和PSⅡ光化学反应效率测定 |
| 2.1.8 电致变色(ECS)信号分析 |
| 2.1.9 实时荧光定量PCR |
| 2.1.10 转录组测序 |
| 2.1.11 蛋白质组测序 |
| 2.1.12 统计分析 |
| 2.2 结果 |
| 2.2.1 番茄PGR5和PGRL1基因进化、特性及互作分析 |
| 2.2.2 PGR5/PGRL1调控番茄叶片光合效率和光系统活性的作用 |
| 2.2.3 PGR5/PGRL1调控番茄叶片光能分配及电子传递的作用 |
| 2.2.4 PGR5/PGRL1对番茄光合低夜温胁迫的光保护效应 |
| 2.2.5 PGR5/PGRL1调控番茄低夜温胁迫叶片基因表达的分析 |
| 2.2.6 PGR5/PGRL1调控番茄低夜温胁迫蛋白质表达的分析 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 PGR5/PGRL1途径在番茄中是一条主要的PSI环式电子传递途径 |
| 2.3.2 PGR5/PGRL1依赖的CEF在 PSI供体侧和受体侧调控PSI的光保护 |
| 2.3.3 调节Y(NA)与Y(ND)之间的平衡是PSI光保护的重要策略 |
| 2.3.4 PGR5/PGRL1依赖的CEF通过诱导NPQ对 PSII也具有光保护作用 |
| 2.3.5 PGR5/PGRL1依赖的CEF能够缓解低夜温导致的番茄叶片光抑制 |
| 2.3.6 PGR5/PGRL1依赖的CEF能够在转录和蛋白质水平控制叶绿体质量 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 低温胁迫下番茄叶片CEF光保护的Na Cl增效作用 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 植物材料与处理 |
| 3.1.2 气交换参数的测量与计算 |
| 3.1.3 叶绿素荧光的快速诱导动力学曲线和P700的氧化还原动力学曲线测定 |
| 3.1.4 同时测量PSⅠ和PSⅡ的能量转换和电子传递速率 |
| 3.1.5 电致变色(ECS)信号分析 |
| 3.1.6 统计分析 |
| 3.2 结果 |
| 3.2.1 低温胁迫下番茄叶片气体交换和光系统活性的NaCl调控作用 |
| 3.2.2 低温胁迫下番茄光能分配的NaCl调控作用 |
| 3.2.3 低温胁迫下番茄光合CEF的 Na Cl调控作用 |
| 3.2.4 低温胁迫下番茄叶片质子动力势的NaCl调控作用 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 CEF介导的光保护涉及盐诱导的低温交叉耐受性 |
| 3.3.2 质子动力势是诱导交叉耐受性的一种光保护机制 |
| 3.3.3 叶绿体离子转运与盐胁迫诱导的低温光保护有关 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 低夜温胁迫下番茄光合CEF光保护的褪黑素增效作用 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 外源喷施褪黑素后低夜温胁迫处理 |
| 4.1.2 外源褪黑素喷施PGR5-RNAi、PGRL1-RNAi材料后进行低夜温处理 |
| 4.1.3 褪黑素分解酶基因过表达M3H-OE的遗传转化 |
| 4.1.4 光合荧光的测定 |
| 4.1.5 转录组测序 |
| 4.1.6 蛋白质组测序 |
| 4.1.7 MDA、POD、CAT、SOD测定 |
| 4.1.8 q RT-PCR测定 |
| 4.1.9 光合色素含量的测定及气孔观察 |
| 4.1.10 统计分析 |
| 4.2 结果 |
| 4.2.1 低夜温胁迫下番茄光合气体交换和光系统活性的褪黑素调控作用 |
| 4.2.2 低夜温胁迫下番茄光能分配和电子传递的褪黑素调控作用 |
| 4.2.3 低夜温胁迫下番茄叶片基因表达的褪黑素调控作用 |
| 4.2.4 低夜温胁迫下番茄叶片蛋白表达的褪黑素调控作用 |
| 4.2.5 PGR5/PGRL1介导外源褪黑素调控番茄光保护的效应 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 外源褪黑素处理能够缓解低夜温对番茄叶片光合效率的抑制 |
| 4.3.2 褪黑素通过诱导相关基因和蛋白质表达调节低夜温下番茄光合效率 |
| 4.3.3 PGR5/PGRL1介导外源褪黑素对低夜温下番茄光合作用的调控 |
| 4.3.4 过表达褪黑素分解酶基因能抑制光合效率并降低光合色素含量 |
| 4.4 小结 |
| 全文总结与展望 |
| 创新点 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（4）OsPPR16在水稻早期叶绿体发育过程中的功能鉴定及机制解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 1 前言 |
| 1.1 研究问题的由来 |
| 1.2 叶绿体基因组 |
| 1.2.1 叶绿体基因组结构 |
| 1.2.2 叶绿体编码的光合作用相关基因 |
| 1.2.3 叶绿体编码的遗传系统相关基因 |
| 1.3 叶绿体转录系统 |
| 1.3.1 细菌型RNA聚合酶PEP |
| 1.3.2 噬菌体型RNA聚合酶NEP |
| 1.3.3 PEP与 NEP的分工 |
| 1.3.4 影响NEP和 PEP活性的蛋白 |
| 1.4 叶绿体反向信号 |
| 1.5 PPR蛋白调控叶绿体基因的表达 |
| 1.5.1 PPR蛋白 |
| 1.5.2 PPR蛋白参与叶绿体蛋白翻译的调控 |
| 1.5.3 PPR蛋白影响叶绿体RNA的稳定性 |
| 1.5.4 PPR蛋白参与叶绿体RNA剪接 |
| 1.5.5 PPR蛋白参与叶绿体RNA编辑 |
| 1.6 研究目的和意义 |
| 2 材料和方法 |
| 2.1 水稻材料、生长条件和菌株 |
| 2.2 遗传转化 |
| 2.3 PPR基因的敲除 |
| 2.4 OsPPR16的干涉试验 |
| 2.5 osppr16突变体的回补试验 |
| 2.6 透射电镜观察叶绿体结构 |
| 2.7 水稻叶片叶绿素(Chlorophyll,Chl)含量测定 |
| 2.8 OsPPR16亚细胞定位 |
| 2.9 序列分析和系统学研究 |
| 2.10 叶绿体RNA编辑和剪接的检测 |
| 2.11 实时荧光定量PCR |
| 2.12 Northern blot |
| 2.13 Western blot |
| 2.14 酵母双杂交 |
| 2.15 原核表达 |
| 2.16 酵母单杂交 |
| 2.17 DNA pull-down和质谱鉴定蛋白 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 30个PPR基因突变体的基因型和表型鉴定 |
| 3.2 osppr16突变体的基因型和表型鉴定 |
| 3.3 osppr16突变体的农艺性状 |
| 3.4 在早期叶片发育过程中osppr16 突变体的Chl合成变慢 |
| 3.5 OsPPR16影响叶绿体的发育 |
| 3.6 OsPPR16 编码一个PLS-DYW亚组PPR蛋白 |
| 3.7 OsPPR16在幼叶中优势表达 |
| 3.8 OsPPR16蛋白定位于叶绿体拟核 |
| 3.9 osppr16 突变体中rpoB-545 的编辑受阻 |
| 3.10 RNAi植株中rpoB-545 的编辑效率降低 |
| 3.11 OsPPR16 可以回补osppr16 突变体的表型 |
| 3.12 osppr16 突变体早期叶片中PEP的 RpoB亚基的含量减少 |
| 3.13 rpoB-545 编辑的缺失影响RpoB蛋白的结构 |
| 3.14 早期叶片发育过程中 osppr16 突变体中 PEP 转录能力降低 |
| 3.15 早期叶片发育过程中osppr16 突变体中t RNAGlu的合成受阻 |
| 3.16 osppr16 突变体中Chl合成基因的表达被上调 |
| 3.17 osppr16 突变体表现出gun突变体表型 |
| 3.18 OsPPR16与MORF互作 |
| 4 讨论 |
| 4.1 OsPPR16 是一个特异编辑rpoB-545 的编辑因子 |
| 4.2 rpoB-545的编辑在水稻早期叶片发育过程中具有重要作用 |
| 4.3 rpoB-545 的编辑影响早期叶片发育过程中 PEP 的转录能力 |
| 4.4 PEPβ亚基含量变化的原因 |
| 4.5 OsPPR16对早期叶绿体发育具有重要作用 |
| 4.6 展望 |
| 4.6.1 OsPPR16在叶绿体的发育中的调控作用 |
| 4.6.2 转录因子对OsPPR16表达的调控 |
| 4.6.3 探究OsPPR16潜在的应用价值 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 :部分实验的详细操作程序 |
| 附录2 :附表 |
| 附录3 :作者简介 |
| 个人简介 |
| 在读期间发表论文 |
| 在读期间申请发明专利 |
| 会议摘要 |
| 致谢 |
（5）绿竹及其白化变异类型的差异分析和叶色白化机理的初步研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 叶色突变的来源 |
| 1.1.1 自然突变 |
| 1.1.2 理化突变 |
| 1.1.3 插入突变 |
| 1.1.4 组织培养突变 |
| 1.2 植物叶色白化研究的进展 |
| 1.2.1 影响植物叶色白化的环境因素 |
| 1.2.2 影响植物叶色白化的内在因素 |
| 1.3 植物白化在生产及科学上的应用 |
| 1.3.1 标记性状的利用 |
| 1.3.2 特殊的种质资源 |
| 1.3.3 基础研究中的应用 |
| 1.4 高通量测序技术及应用 |
| 1.4.1 高通量测序平台 |
| 1.4.2 高通量测序技术的应用 |
| 1.5 本研究的目的和意义 |
| 2 绿竹正常及其白化变异类型的表观形态和解剖结构分析 |
| 2.1 绿竹正常及其白化变异类型的表观形态比较分析 |
| 2.1.1 材料与方法 |
| 2.1.2 结果与分析 |
| 2.1.3 小结与讨论 |
| 2.2 绿竹正常及其白化变异类型的解剖学结构观察分析 |
| 2.2.1 材料与方法 |
| 2.2.2 结果与分析 |
| 2.2.3 小结与讨论 |
| 3 绿竹正常及其白化变异类型的色素合成及光合特性比较分析 |
| 3.1 绿竹正常及其白化变异类型的色素合成比较分析 |
| 3.1.1 光合色素含量的比较分析 |
| 3.1.2 叶绿素合成前体物质含量的比较分析 |
| 3.2 绿竹正常及其白化变异类型的光合特性比较分析 |
| 3.2.1 绿竹正常及其白化变异类型的叶绿素荧光特性比较分析 |
| 3.2.2 绿竹正常及其白化变异类型的叶绿体超微结构比较分析 |
| 4 绿竹叶色白化相关基因的筛选 |
| 4.1 绿竹正常及其白化变异类型的叶绿体基因组比较分析 |
| 4.1.1 材料与方法 |
| 4.1.2 结果与分析 |
| 4.1.3 小结与讨论 |
| 4.2 绿竹正常及其白化变异类型的转录组比较分析 |
| 4.2.1 材料与方法 |
| 4.2.2 结果与分析 |
| 4.2.3 小结与讨论 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 本文使用引物 |
| 个人简介 |
| 致谢 |
（6）谷子苗期黄叶性状的生理基础及候选基因鉴定（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 不同植物叶色突变体的研究 |
| 1.1.1 水稻叶色突变体的研究 |
| 1.1.2 玉米叶色突变体的研究 |
| 1.1.3 拟南芥叶色突变体的研究 |
| 1.1.4 谷子叶色突变体的研究 |
| 1.2 叶色突变体的来源 |
| 1.2.1 自然突变 |
| 1.2.2 人工突变 |
| 1.3 叶色突变的分子机制 |
| 1.3.1 叶绿素的合成和降解相关基因的研究 |
| 1.3.2 叶绿体发育和分化相关基因的研究 |
| 1.3.3 线粒体相关基因突变导致植物叶色突变的研究 |
| 1.4 叶色突变体的应用价值 |
| 1.4.1 叶色突变体在生产实践中的应用 |
| 1.4.2 应用于生理生化分子机制的研究 |
| 1.5 本研究的目的及意义 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 试验材料及试剂药品 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试验材料的种植 |
| 2.1.3 主要试验试剂与配制 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 基因定位群体构建 |
| 2.2.2 农艺性状调查 |
| 2.2.3 谷子基因组DNA提取 |
| 2.2.4 利用BSA和高通量基因组重测序数据进行BSA及 QTLseq基因定位 |
| 2.2.5 PCR扩增体系与反应程序 |
| 2.2.6 PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳及检测 |
| 2.2.7 叶绿素含量的测定 |
| 2.2.8 光合参数的测定 |
| 2.2.9 叶绿体超微结构观察 |
| 2.2.10 RNA的提取和浓度检测 |
| 2.2.11 黄金苗群体RNAseq分析 |
| 第三章 结果 |
| 3.1 黄金苗苗期黄色的生理基础与相关基因定位 |
| 3.1.1 黄金苗及安8025*SK384表型特征 |
| 3.1.2 黄金苗及安8025*SK384叶绿素含量分析 |
| 3.1.3 黄金苗及安8025*SK384主要农艺性状的分析 |
| 3.1.4 透射电镜观察叶绿体超微结构 |
| 3.1.5 黄金苗及安8025*SK384光合参数测定 |
| 3.1.6 遗传分析 |
| 3.1.7 基因初定位 |
| 3.1.8 黄金苗苗期和抽穗期转录组测序分析 |
| 3.2 晋谷21矮苗期黄色的生理基础和相关基因定位 |
| 3.2.1 晋谷21矮和晋谷21表型特征及主要农艺性状比较分析 |
| 3.2.2 晋谷21矮和晋谷21叶绿素含量分析 |
| 3.2.3 透射电镜观察叶绿体超微结构 |
| 3.2.4 晋谷21矮的遗传分析 |
| 3.2.5 晋谷21矮目的基因初定位 |
| 3.2.6 突变候选基因鉴定 |
| 3.2.7 蛋白结构域预测 |
| 3.2.8 突变体和野生型蛋白结构分析 |
| 3.2.9 表达量分析 |
| 3.2.10 CRISPR/Cas9 系统编辑谷子Seita.7G305300 基因 |
| 第四章 讨论 |
| 4.1 突变体苗期表现黄色叶可能是由于叶绿素代谢途径相关基因突变 |
| 4.2 突变体叶绿素含量变化和叶绿体结构变化的关联 |
| 4.3 线粒体基因突变可能导致晋谷21矮叶色变化 |
| 4.4 黄金苗与晋谷21矮的黄苗性状可以作为育种利用的标志性状 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 黄苗群体的生理基础和相关基因定位结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 附录 B |
| 附录 C |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（7）植物fibrillin家族蛋白的进化分析及其在水稻叶绿体中的功能鉴定（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 叶绿体是植物细胞中重要的细胞器 |
| 1.1.1 叶绿体的起源与发育 |
| 1.1.2 叶绿体的结构与功能 |
| 1.1.3 叶绿体与质体之间的相互转换 |
| 1.2 质体小球是质体中重要的亚细胞器结构 |
| 1.2.1 质体小球的发现 |
| 1.2.2 质体小球的结构和成分 |
| 1.2.3 质体小球蛋白的功能 |
| 1.2.4 质体小球参与植物的生长发育和逆境响应 |
| 1.3 质体中FBN蛋白家族的发现及生物学功能研究 |
| 1.3.1 FBNs家族蛋白的发现 |
| 1.3.2 FBNs家族蛋白参与植物生长发育过程 |
| 1.3.3 FBNs家族蛋白参与植物非生物胁迫的响应 |
| 1.4 研究目的和意义 |
| 第二章 植物FBN基因家族的进化和表达分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 植物FBNs基因家族序列的搜集 |
| 2.1.2 FBNs蛋白家族的系统进化树构建 |
| 2.1.3 染色体定位和共线性分析 |
| 2.1.4 FBNs基因保守基序和启动子分析 |
| 2.1.5 植物FBNs基因结构分析 |
| 2.1.6 水稻全生育期芯片表达谱分析 |
| 2.1.7 载体构建和定点突变 |
| 2.1.8 烟草体系亚细胞定位 |
| 2.1.9 蛋白的纯化和体外脂肪酸结合活性检测 |
| 2.1.10 水稻苗期非生物逆境处理 |
| 2.1.11 RNA提取和反转录 |
| 2.1.12 荧光定量PCR(q RT-PCR) |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 植物FBNs家族蛋白的系统进化分析 |
| 2.2.2 植物FBNs家族蛋白的结构域和基序分析 |
| 2.2.3 OsFBNs家族蛋白的结构分析 |
| 2.2.4 OsFBNs家族蛋白的亚细胞定位分析 |
| 2.2.5 OsPAP结构域的体外脂质结合生化实验 |
| 2.2.6 OsFBNs家族基因启动子顺式作用元件的分析 |
| 2.2.7 OsFBNs家族基因在不同发育时期和温度胁迫下的表达分析 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 植物FBNs蛋白的鉴定和进化分析 |
| 2.3.2 高等植物FBNs家族蛋白的结构和功能分析 |
| 2.3.3 FBN11 蛋白PKC激酶结构域在叶绿体中的功能 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 OsFBN1 基因调控PGs形成和耐热性的功能分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 载体构建 |
| 3.1.2 农杆菌介导的水稻愈伤转基因流程 |
| 3.1.3 原核表达蛋白的诱导与纯化 |
| 3.1.4 亚细胞定位 |
| 3.1.5 分蘖期高温逆境处理 |
| 3.1.6 RNA提取与荧光定量PCR(q RT-PCR)检测 |
| 3.1.7 叶片光合速率的测定 |
| 3.1.8 叶绿体透射电子显微镜(TEM)观察 |
| 3.1.9 脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)含量测定 |
| 3.1.10 同源蛋白的序列比对分析 |
| 3.1.11 数据统计分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 OsFBN1的生物信息学和亚细胞定位分析 |
| 3.2.2 OsFBN1的体外脂肪酸结合活性检测 |
| 3.2.3 在高温胁迫中,OsFBN1对水稻分蘖和结实率的影响 |
| 3.2.4 在高温胁迫中,OsFBN1 对叶片光合速率和JA含量的影响 |
| 3.2.5 在不同发育期和高温胁迫下,OsFBN1 对叶绿体中PGs形成的影响 |
| 3.2.6 高温胁迫条件下OsFBN1 对脂类代谢和JA合成相关基因表达的影响 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 FBN1同源蛋白在质体中的亚细胞定位存在多样性 |
| 3.3.2 在高温生长条件下,OsFBN1 超表达降低JA合成和结实率 |
| 3.3.3 高温胁迫条件下,OsFBN1超表达促进叶绿体中质体小球的形成 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 OsFBN7 调控PGs形成和开花期耐热性的功能鉴定 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 同源蛋白的序列比对分析 |
| 4.1.2 水稻原生质体中的亚细胞定位 |
| 4.1.3 组织定位(GUS染色) |
| 4.1.4 BiFC互作验证 |
| 4.1.5 Co-IP验证蛋白质互作 |
| 4.1.6 KAS I/II/III酶活性测定 |
| 4.1.7 转录组测序及数据分析 |
| 4.1.8 开花期叶绿体内脂类含量测定 |
| 4.1.9 开花期高温处理 |
| 4.1.10 生理指标测定 |
| 4.1.11 RNA提取与荧光定量PCR(q RT-PCR)检测 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 OsFBN7蛋白的生物信息学分析 |
| 4.2.2 OsFBN7的组织表达和亚细胞定位 |
| 4.2.3 OsFBN7影响水稻幼苗的光合作用 |
| 4.2.4 OsFBN7 超表达促进叶绿体中PGs的发育 |
| 4.2.5 OsFBN7酵母双杂交文库的筛选与鉴定 |
| 4.2.6 OsFBN7与Os KAS Ia/Ib互作验证 |
| 4.2.7 OsFBN7转基因材料转录组分析 |
| 4.2.8 OsFBN7促进开花期剑叶叶绿体中糖脂的合成和积累 |
| 4.2.9 OsFBN7对水稻开花期热害生理的影响 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 OsFBN7在叶绿体脂质合成中的作用 |
| 4.3.2 二酰甘油(DAG)调控植物的生长发育 |
| 4.3.3 质体小球是叶绿体中储存多余脂质的重要亚细胞器 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 常用试剂的配方 |
| 附录二 引物信息 |
| 附录三 OsFBN7 转基因材料和野生型ZH11 中叶绿体DEGs |
| 附录四 OsFBN7转基因材料和野生型材料叶绿体中脂质含量 |
| 附录五 个人简介 |
| 附录六 博士在读期间研究成果 |
| 致谢 |
（8）水稻ATP结合盒式转运基因OsABCI7的克隆与功能分析（论文提纲范文）
| 附件 |
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 植物ABC转运蛋白家族 |
| 1.1.1 ABC转运蛋白简介 |
| 1.1.2 水稻ABC转运蛋白 |
| 1.1.2.1 水稻ABC基因的分布与进化 |
| 1.1.2.2 ABC基因的结构与功能 |
| 1.1.2.2.1 ABCA亚族 |
| 1.1.2.2.2 ABCB亚族 |
| 1.1.2.2.3 ABCC亚族 |
| 1.1.2.2.4 ABCD亚族 |
| 1.1.2.2.5 ABCE/F亚族 |
| 1.1.2.2.6 ABCG亚族 |
| 1.1.2.2.7 ABCH/I亚族 |
| 1.1.2.3 水稻中已克隆的ABC基因 |
| 1.2 光合作用与活性氧 |
| 1.2.1 光合作用简述 |
| 1.2.2 类囊体膜活性氧的产生与清除 |
| A条件下通过W-W循环的电子通量增加'>1.2.3 在P>A条件下通过W-W循环的电子通量增加 |
| 1.2.4 类囊体活性氧清除系统关键酶 |
| 1.2.5 光合作用缺陷相关突变体 |
| 1.2.5.1 高叶绿素荧光突变体 |
| 1.2.5.2 水稻叶色相关突变体 |
| 1.3 本研究的目的与意义 |
| 第二章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 植株种植与农艺性状考察 |
| 2.2.2 叶绿素含量测定 |
| 2.2.3 透射电镜与石蜡切片观察 |
| 2.2.4 光合参数及叶绿素荧光参数测定 |
| 2.2.5 基因组DNA提取 |
| 2.2.6 RNA提取和q RT-PCR |
| 2.2.7 遗传分析与基因定位 |
| 2.2.8 目标基因突变位点dCAPS分析 |
| 2.2.9 ROS含量等生化指标测定 |
| 2.2.10 组织化学染色和TUNEL检测 |
| 2.2.11 彗星实验 |
| 2.2.12 水稻原生质体的制备与亚细胞定位 |
| 2.2.13 蛋白提取和Western blot分析 |
| 2.2.14 酵母双杂交筛库及点对点验证 |
| 2.2.15 双分子荧光互补和免疫共沉淀 |
| 2.2.16 互补、过表达及RNAi验证 |
| 2.2.17 GUS组成型表达分析 |
| 2.2.18 CRISPR/Cas9 敲除 |
| 2.2.19 金属元素含量测定 |
| 2.2.20 转录组测序 |
| 第3章 结果与分析 |
| 3.1 cnl1突变体的生长发育过程存在缺陷 |
| 3.2 OSABCI7 的克隆和cnl1 的功能障碍鉴定 |
| 3.3 cnl1的DNA损伤和DNA损伤响应被诱导 |
| 3.4 OSABCI7 以组成型模式表达且OSABCI7 蛋白定位在类囊体膜 |
| 3.5 温度影响cnl1 叶绿体的发育且OSABCI7 是依赖光合成叶绿素所必需的 |
| 3.6 突变体cnl1中的类囊体膜复合物受损 |
| 3.7 OSABCI7与OSHCF222 蛋白在叶绿体中互作 |
| 3.8 OSABCI7与OSHCF222的CRISPR/Cas9 鉴定 |
| 3.9 cnl1植株中金属元素含量变化 |
| 3.10 外源抗氧化剂能够减轻cnl1的表型 |
| 3.11 OSABCI7和OSHCF222 的生物信息学分析 |
| 3.12 转录组测序分析 |
| 3.13 OSABCI7的RNAi分析 |
| 第4章 讨论与结论 |
| 4.1 OSABCI7 在叶绿体发育过程中起作用且在单/双子叶植物中存在功能上的差异 |
| 4.2 OSABCI7 对于ROS介导的类囊体膜稳定是必需的 |
| 4.3 OSABCI7与OSHCF222 在类囊体膜上互作从而调节ROS的稳态 |
| 第5章 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（9）番茄黄叶突变体LA3734的光合特性及差异表达基因分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 植物突变体库构建与突变体的应用进展 |
| 1.1.1 植物突变体库的构建 |
| 1.1.2 植物突变体的筛选 |
| 1.1.3 番茄突变体库的应用 |
| 1.2 植物叶色突变体研究进展 |
| 1.2.1 叶色突变类型 |
| 1.2.2 叶色突变体的应用 |
| 1.3 植物叶色突变体光合生理差异 |
| 1.3.1 叶色突变体生长发育状况变化 |
| 1.3.2 叶色突变体光合能力变化 |
| 1.3.3 叶色突变体光合色素含量变化 |
| 1.3.4 叶色突变体叶绿体超微结构变化 |
| 1.4 植物叶色突变体变异机制研究 |
| 1.4.1 叶绿素合成相关基因突变 |
| 1.4.2 血红素代谢相关基因突变 |
| 1.4.3 叶绿素降解相关基因突变 |
| 1.4.4 叶绿体发育相关基因突变 |
| 1.4.5 其他途径的基因突变 |
| 1.5 本课题研究内容与技术路线 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料与取样时期 |
| 2.2 表型观察与生长情况统计 |
| 2.3 番茄黄叶突变体光合特性分析 |
| 2.3.1 叶绿体超微结构观察 |
| 2.3.2 光合色素含量测定 |
| 2.3.3 叶绿素合成前体物质含量测定 |
| 2.3.4 叶片气体交换与叶绿素荧光参数测定 |
| 2.4 番茄黄叶突变体转录组测序分析 |
| 2.4.1 高通量测序 |
| 2.4.2 原始数据处理与评估 |
| 2.4.3 参考序列比对分析 |
| 2.4.4 表达量分析 |
| 2.4.5 表达差异分析 |
| 2.4.6 差异表达基因GO与 KEGG富集分析 |
| 2.4.7 qRT-PCR验证 |
| 2.5 数据处理与分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 番茄黄叶突变体与野生型植株表型及生长分析 |
| 3.2 番茄黄叶突变体与野生型叶片叶绿体发育比较 |
| 3.3 番茄黄叶突变体与野生型叶片光合色素合成比较 |
| 3.3.1 光合色素含量差异 |
| 3.3.2 叶绿素合成前体物质含量差异 |
| 3.4 番茄黄叶突变体与野生型植株光合能力差异分析 |
| 3.4.1 叶片气体交换能力分析 |
| 3.4.2 叶片PSII活性分析 |
| 3.4.3 叶片PSI活性分析 |
| 3.4.4 叶片光合电子传递效率分析 |
| 3.5 番茄黄叶突变体与野生型叶片转录组初步分析 |
| 3.5.1 测序结果及质量评估 |
| 3.5.2 表达量分析 |
| 3.5.3 差异表达基因筛选与注释 |
| 3.5.4 差异表达基因GO富集分析 |
| 3.5.5 差异表达基因KEGG通路富集分析 |
| 3.6 番茄黄叶突变体植物学性状相关差异表达基因筛选与分析 |
| 3.6.1 光合作用相关差异表达基因分析 |
| 3.6.2 碳水化合物代谢差异表达基因分析 |
| 3.6.3 脂质代谢差异表达基因分析 |
| 3.6.4 氨基酸代谢差异表达基因分析 |
| 3.6.5 次级代谢相关差异表达基因分析 |
| 3.6.6 辅助因子和维生素代谢差异表达基因分析 |
| 3.6.7 植物激素相关差异表达基因分析 |
| 3.6.8 细胞成分相关差异表达基因分析 |
| 3.6.9 DNA复制与修复相关差异表达基因分析 |
| 3.6.10 qRT-PCR验证 |
| 4 讨论与结论 |
| 4.1 番茄叶色黄化突变体的光合特性与生理特征 |
| 4.2 番茄叶色黄化变异及光合能力减弱的可能分子机制 |
| 4.2.1 叶绿素生物合成途径 |
| 4.2.2 光合作用相关途径 |
| 4.2.3 其他生物合成代谢途径 |
| 4.3 番茄黄叶突变体LA3734 生长抑制可能机制 |
| 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位论文期间发表文章 |
（10）三角枫新品种‘齐鲁金’的叶色变异机理研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 植物叶色突变体的研究进展 |
| 1.1.1 植物叶色突变体的来源 |
| 1.1.2 植物叶色突变体的类型 |
| 1.1.3 植物叶色突变体的超微结构 |
| 1.1.4 植物叶色突变体的遗传模式 |
| 1.1.5 植物叶色突变体的分子机制 |
| 1.1.5.1 叶绿素合成途径中的基因突变 |
| 1.1.5.2 叶绿素降解途径中基因的突变 |
| 1.1.5.3 叶绿体发育及光合作用相关基因的突变 |
| 1.1.5.4 类胡萝卜素合成途径的基因突变 |
| 1.1.5.5 类黄酮合成途径相关基因的突变 |
| 1.1.6 植物叶色突变体的应用 |
| 1.2 转录组测序在叶色突变体中的应用 |
| 1.3 三角枫的应用及研究进展 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 2 材料和方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 叶绿体超微结构观察 |
| 2.2.2 叶片色素含量测定 |
| 2.2.3 叶片光合作用测定 |
| 2.2.4 转录组测序 |
| 2.2.4.1 三角枫总RNA的提取 |
| 2.2.4.2 三角枫总RNA的质量检测 |
| 2.2.4.3 文库构建与转录组测序 |
| 2.2.4.4 数据过滤及De novo组装 |
| 2.2.4.5 CDS预测 |
| 2.2.4.6 ALL Unigene功能注释 |
| 2.2.4.7 基因定量分析 |
| 2.2.4.8 差异表达基因筛选与统计 |
| 2.2.4.9 差异表达基因GO分析 |
| 2.2.4.10 差异表达基因KEGG分析 |
| 2.2.5 叶色相关差异基因的筛选和分析 |
| 2.2.6 转录组结果qRT-PCR验证 |
| 2.2.6.1 提取总RNA及反转录 |
| 2.2.6.2 目的基因引物设计 |
| 2.2.6.3 荧光定量PCR试验 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 叶片超微结构观察 |
| 3.2 三角枫叶片色素含量的变化 |
| 3.3 三角枫叶片光合参数的变化 |
| 3.4 转录组测序结果分析 |
| 3.4.1 RNA质量检测结果 |
| 3.4.2 转录组测序统计与质量分析 |
| 3.4.3 De novo组装及质量评估 |
| 3.4.4 Unigenes的功能注释和分类 |
| 3.4.4.1 Unigene的 NR注释 |
| 3.4.4.2 Unigene的 GO功能注释 |
| 3.4.4.3 Unigene的 KEGG注释 |
| 3.4.4.4 Unigene的 KOG注释 |
| 3.4.4.5 Unigene的 TF预测 |
| 3.4.4.6 Unigene的 CDS预测 |
| 3.4.5 差异基因分析 |
| 3.4.5.1 基因定量分析 |
| 3.4.5.2 差异基因表达量分析 |
| 3.4.5.3 差异基因的GO分析 |
| 3.4.5.4 差异基因的KEGG分析 |
| 3.4.6 叶绿素代谢相关差异基因分析 |
| 3.4.7 光合作用相关差异基因分析 |
| 3.4.8 类胡萝卜素合成相关差异基因分析 |
| 3.4.9 类黄酮合成相关差异基因分析 |
| 3.4.10 转录因子差异基因分析 |
| 3.5 qRT-PCR验证 |
| 4 讨论 |
| 4.1 ‘齐鲁金’叶片生理变化 |
| 4.2 转录组测序技术的应用 |
| 4.3 差异基因影响叶绿素代谢 |
| 4.4 差异基因影响叶绿体发育和光合作用 |
| 4.5 差异基因影响类胡萝卜素的合成 |
| 4.6 差异基因影响类黄酮的合成 |
| 5 结论 |
| 6 参考文献 |
| 7 附录 |
| 8 致谢 |
四、水稻叶绿体基粒缺乏突变体的叶绿素蛋白质复合体分析（论文参考文献）
- [1]盐适应诱导小麦低温抗性的生理机制[D]. 李慧. 中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所), 2021
- [2]玉米黄化致死突变体zm125的基因精细定位及转录组分析[D]. 鲍志猛. 山东农业大学, 2021(01)
- [3]低夜温下番茄环式电子传递光保护机制及NaCl和褪黑素的增效作用[D]. 杨小龙. 沈阳农业大学, 2020(04)
- [4]OsPPR16在水稻早期叶绿体发育过程中的功能鉴定及机制解析[D]. 黄维峰. 华中农业大学, 2020(04)
- [5]绿竹及其白化变异类型的差异分析和叶色白化机理的初步研究[D]. 徐胤. 浙江农林大学, 2020(07)
- [6]谷子苗期黄叶性状的生理基础及候选基因鉴定[D]. 李传宗. 中国农业科学院, 2020(01)
- [7]植物fibrillin家族蛋白的进化分析及其在水稻叶绿体中的功能鉴定[D]. 李佳佳. 华中农业大学, 2020(01)
- [8]水稻ATP结合盒式转运基因OsABCI7的克隆与功能分析[D]. 贺彦. 中国农业科学院, 2020
- [9]番茄黄叶突变体LA3734的光合特性及差异表达基因分析[D]. 朱美玉. 沈阳农业大学, 2020(08)
- [10]三角枫新品种‘齐鲁金’的叶色变异机理研究[D]. 褚江涛. 山东农业大学, 2020(11)