一、盐渍条件下野大豆群体的遗传分化和生理适应:同工酶和随机扩增多态DNA研究(论文文献综述)
李纬楠[1](2021)在《黑松、赤松无性系遗传多样性分析》文中指出黑松、赤松是我国东部沿海地区传统的沿海防护林和荒山绿化树种。黑松自19世纪引进我国,赤松则为典型的乡土树种,二者分别为山东传统沿海防护林的建群树种和荒山绿化树种,其生态作用、经济功能、美化功能不容小觑。但现有的山东林区生产能力水平降低、生物多样性下降、生态环境趋于恶化,为了对省内林区进行质量提升,优良的黑松、赤松品系亟待培育、推广。本研究从生长、生理生化和SSR分子标记三个角度,对来自烟台的黑松、赤松各23个无性系进行了遗传多样性评价,建立了各无性系的指纹图谱和分子检索表,并筛选了优良无性系,具体结果如下:(1)不同黑松、赤松无性系生长指标评价不同黑松、赤松无性系树高及冠幅差异均达到极显着水平(P<0.01):黑松树高最大出现在6#,最小出现在5#,平均值为1.85 m;冠幅最大出现在6#,最小出现在19#,平均值为1.46 m;赤松树高最大出现在21#,最小出现在6#,平均值为1.53 m;冠幅最大出现在17#,最小出现在2#,平均值为1.62 m。树种间比较来看,黑松的树高均值要大于赤松,冠幅则小于赤松。(2)黑松、赤松无性系生理生化特性评价不同黑松、赤松无性系可溶性蛋白含量、叶绿素含量、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性差异均达到极显着(P<0.01)水平:黑松可溶性蛋白含量最高出现在6#,最低出现在14#,平均值为1.47 mg·g-1 FW;叶绿素含量最高出现在12#,最低出现在2#,平均值为0.877mg·g-1 FW;过氧化氢酶活性最高出现在11#,最低出现在6#,平均值为879.83u·g-1·min-1 FW;过氧化物酶活性最高出现在16#,最低出现在1#,平均值为4195.07u·g-1·min-1 FW;超氧化物歧化酶活性最高出现在18#,最低出现在23#,平均值为949.69U·g-1 FW。赤松可溶性蛋白含量最高出现在23#,最低出现在15#,平均值为1.30 mg·g-1 FW;叶绿素含量最高出现在7#,最低出现在5#,平均值为0.968 mg·g-1 FW;过氧化氢酶活性最高出现在1#,最低出现在21#,平均值为815.41 u·g-1·min-1 FW;过氧化物酶活性最高出现在20#,最低出现在19#,平均值为1499.72 u·g-1·min-1 FW;超氧化物歧化酶活性最高出现在10#,最低出现在14#,平均值为888.19 U·g-1 FW。树种间比较来看,黑松的可溶性蛋白含量、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性和超氧化物歧化酶活性均值大于赤松,叶绿素含量则小于赤松。黑松的树高与过氧化物酶活性呈显着正相关;冠幅与可溶性蛋白含量、过氧化物酶活性呈显着正相关。赤松的树高与可溶性蛋白含量呈显着正相关,与过氧化氢酶活性呈显着负相关;冠幅与叶绿素含量、超氧化物歧化酶活性呈显着正相关。(3)黑松、赤松无性系基于SSR的遗传多样性评价采用毛细管荧光标记检测技术对6对黑松的SSR位点的PCR产物进行测序,得到20对等位基因,平均为3.333个。遗传多样性分析表明,6对SSR引物的多态信息含量(PIC)范围为0.357~0.523,平均值为0.399;观测杂合度(Obs_Het)为0.3913~0.9565,平均值为0.5763,期望杂合度(Exp_Het)为0.4232~0.6060,平均值为0.5073。对6对赤松的SSR位点的PCR产物进行测序,得到28对等位基因,平均为4.667个。遗传多样性分析表明,6对SSR引物的多态信息含量(PIC)范围为0.080~0.766,平均值为0.402,可以用于赤松分子遗传研究;观测杂合度(Obs_Het)为0.0870~0.7826,平均值为0.3567,其中期望杂合度(Exp_Het)为0.0850~0.8106,平均值为0.4508。黑松、赤松无性系多态性较好,遗传多样性较为丰富。基于不同引物产生的条带多态性,可以构建指纹检索图谱与分子检索表对试验无性系进行区分,利用6对引物中的5对,可将除8#与10#的黑松无性系区别开,利用6对引物中的4对,可将所有赤松无性系区别开。利用Nei’s遗传距离可以将黑松、赤松无性系各聚为三类,分别与其地理区位大致相符。(4)优良无性系选择基于生长指标和生理指标选择黑松11#、6#、21#、16#为优良无性系,选择赤松20#、18#、17#、21#为优良无性系。
朱娟[2](2020)在《大麦耐盐性相关基因的发掘与定位研究》文中指出盐害是影响作物产量和品质的主要非生物胁迫因素之一,培育和应用耐盐品种是降低盐害影响的最有效、最经济的措施。发掘作物耐盐种质资源及定位和克隆耐盐基因是培育耐盐作物新品种的前提与基础。大麦(Hordeum vulgare L.)作为全球广泛种植的第四大禾谷类作物,具有饲用、食用、啤用和药用等用途。大麦是耐盐性较强的作物,是盐碱土改良的先锋作物之一。本研究以自然群体和DH群体为材料,利用全基因组关联分析和连锁定位分析发掘大麦耐盐相关基因,对耐盐主效基因QSl.TxNn.2H的近等基因系进行生理生化、转录组学和蛋白组学分析,探索大麦耐盐生理和分子机制。主要结论如下:(1)以来自世界各地的215个栽培大麦品种构建的自然群体为材料,利用GLM、MLM和FarmCPU三种模型对大麦耐盐性进行全基因组关联分析,在大麦2H染色体10216375bp处检测到一个共同的与耐盐性显着关联的标记SNP6867,-log10(P)分别为3.46E-11、9.47E-07和1.18E-06,该标记与耐盐性的相关系数r为0.61,位于一个编码细胞色素P450家族蛋白的基因(HORVU2Hr1G0004550)内。FarmCPU和GLM模型均在3H染色体的37272409bp处检测到一个显着关联标记SNP17403,-log10(P)分别为2.40E-06和2.68E-09,该标记与耐盐性的相关系数r为0.62,位于一个编码多药物有毒化合物排出家族转运蛋白基因(HORVU3Hr1G015730)内。(2)通过对耐盐六棱栽培大麦CM72和野生二棱大麦SRY01与盐敏感栽培二棱大麦Gairdner构建的2个DH群体(分别简称为CG和SG)的耐盐性鉴定与QTL分析,在CG群体中,检测到1个来自耐盐亲本CM72的主效耐盐QTL qSCG2.1,定位在2.27-5.38 cM之间,最紧密关联的标记位于2H染色体的5.38cM(128349163bp)处,对表型的贡献率为82.7%;在SG群体中,检测到2个耐盐主效QTL。其中qSSG2.1位于2H染色体上0.00-2.52 cM之间,最紧密关联的标记在2H染色体2.18cM(10898658bp)处,对表型的贡献率为26.10%,与CG群体中的qSCG2.1、全基因组关联分析的2H染色体上的耐盐性显着关联位点及本课题组在另一个DH群体中(泰兴9425/Naso Nijo,NT群体)定位到的耐盐基因QSl.TxNn.2H(14.7cM,11885129bp)位置相近。qSSG3.1位于3H染色体上118.18-122.78 cM之间,最紧密关联标记在122.17cM(610833591bp)处,其抗性基因来自盐敏感亲本Gairdner,对表型的贡献率为14.40%。(3)以耐盐基因QSl.TxNn.2H的2对近等基因系(N33/T46、N53/T66:N33及N53为敏感系,T46及T66为耐盐系)为研究材料,对其幼苗进行盐害处理,并设置正常处理为对照,研究盐胁迫下0天、2天、4天及6天的根和叶离子稳态、脯氨酸含量和活性氧清除能力的差异;以近等基因系N33和T46在对照和300mMNaCl处理下96h的根和叶为材料进行蛋白组学分析。结果表明:在300mM NaCl盐胁迫下,耐盐系(T46和T66)正常生长,无明显盐害症状,而盐敏感系N33和N53植株叶片萎蔫接近死亡;耐盐系保持了较低的Na+/K+比、脯氨酸含量、MDA含量和H2O2含量及较高的抗氧化酶活性。在叶片和根中分别鉴定出53个和51个差异表达蛋白点。耐盐系中与光合作用、活性氧清除和ATP合酶相关的蛋白特异性上调表达。推测QSl.TxNn2H可能是通过Ca2+信号的传导控制Na+在木质部的卸载来降低叶片中Na+的毒性及通过诱导光合作用、活性氧清除和ATP合成酶等相关基因的上调表达,维持细胞内离子稳态、保护光合器官、减轻氧化应激反应和提供充足的能量,从而提高耐盐能力。(4)以QSl.TxNn.2H的近等基因系N33和T46在对照和300mM NaCl盐胁迫处理下48h的根组织为材料,进行转录组学分析,结果表明:与对照相比,盐敏感系N33中1173个基因下调表达,880个基因上调表达。耐盐系T46中,1196个基因上调表达,1204个基因下调表达。在耐盐系T46表达量特异变化的基因中,检测到多个调控氮转运、Na+、K+、Cl-和Ca2+转运、Ca2+信号传导、激素合成、ATP酶活性及LEA等与耐盐相关的基因。(5)以近等基因系N33与T46杂交F2群体为材料,对QSl.TxNn.2H进行精细定位研究,将该QTL定位到1.9Mb区段内,在该区段内共58个候选基因。在F3代筛选到精细定位区段内新的3株交换株,有望将基因精细定位到更小区间。QSl.TxNn2H精细定位的区段内有6个显着关联的SNP位点位于3个基因内,其注释分别为细胞色素P450家族蛋白、锌指家族蛋白、乙醛酸/羟基丙酮酸还原酶。在精细定位区段的58个基因中,编码热休克蛋白90、氯霉素乙酰基转移酶样结构域超家族和枯草杆菌类蛋白酶的基因在耐盐系中显着上调表达。推测编码细胞色素P450家族蛋白、锌指家族蛋白和热休克蛋白90的基因可能是其潜在的候选基因。(6)以野生大麦Tam407227和栽培品种Franklin构建的DH群体(TamF群体)为材料,进行盐害胁迫和盐湿害双重胁迫处理,调查该群体在单一盐胁迫和盐湿害双重胁迫下的损伤值及在单一盐胁迫下的叶片Na+含量,相关性分析与QTL分析表明,TamF群体在盐胁迫下的损伤值与盐湿害双重胁迫下的损伤值呈极显着正相关(R2=0.475),表明TamF群体盐湿胁迫下的损伤主要由盐害引起。盐胁迫下的损伤值与单一盐胁迫下的Na+含量的相关系数较小(R2=0.146),表明叶片中Na+含量对TamF群体耐盐性的影响较小。在盐胁迫下共检测到4个耐盐QTL,在盐湿害胁迫下,检测到6个QTL,其中3个QTLqS5.1/qSW5.1、qS5.2/qSW5.2和qS7.1/qSW7.1在盐胁迫和盐湿害双重胁迫下均可检测到,对表型的贡献率从5.7%到28.8%。根据这3个QTL紧密关联的分子标记设计了 CAPS标记,可用于耐盐QTL聚合育种。检测到2个盐胁迫下控制Na+含量的QTL。qNa7.1位于7H染色体上,减少Na+吸收的基因来自于耐盐亲本Tam407227,对表型的贡献率为14.1%。qNa1.1位于1H染色体上,减少Na+吸收的基因来自于Franklin,对表型的贡献率为11.4%,与已报道的排钠基因HvNax4位于同一位置,对候选基因HvCBL4的序列分析发现2亲本间1个SNP差异,导致了丙氨酸与苏氨酸的替换,可能会影响HvCBL4蛋白质的总体结构和功能。协变量QTL分析表明,qS7.1与控制叶片Na+含量的qNa7.1和HvNax3可能是紧密关联的基因,但qS7.1、qNa71.1和HvNax3的关系需要进一步验证。
乔雨[3](2020)在《EMS诱导蒙农红豆草优良突变体筛选及花色变异机理研究》文中指出蒙农红豆草是一种多功能性牧草,除作饲料外,还可美化环境,同时也是重要的蜜源植物。但由于其育成和使用年限已有20余年,其丰产性和抗寒性逐渐退化,因此亟需对其进行提纯复壮及品种的更新换代研究。本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变蒙农红豆草吸胀种子确定半致死剂量,并以此剂量构建M1代突变群体,一方面以低温(2℃)发芽方法筛选抗寒性较强的突变植株;另一方面混合收种构建M2、M3代突变群体,对突变群体主要进行以下3方面的研究:①通过SSR分子标记对不同突变群体进行遗传多样性分析,目的从分子层面确定不同突变群体DNA多态性;②以M1、M2代突变群体为试验材料,通过SPAD值和株高对突变群体进行初步鉴定分类,比较不同类型中突变植株的叶绿素含量和光合特性,目的筛选红豆草高产育种亲本材料;③在M1代突变群体中获得浅色花突变体,通过对不同花色表型、结构、成分以及转录组的研究,为红豆草的进一步开发利用提供理论基础。主要研究结果如下:(1)EMS诱变强度的增加导致蒙农红豆草种子发芽力和活力的降低,其中0.9%的EMS处理18 h吸胀种子达到其半致死剂量,也是建立蒙农红豆草突变群体的适宜剂量。在蒙农红豆草的突变群体中,出现了叶色、叶量、花色、花序分枝等多个变异性状,其中多叶变异率较高,在M1代中达到30%以上。(2)EMS诱变蒙农红豆草吸胀种子获得的M1代诱变植株,在幼苗期和越冬期的低温胁迫下其主要生理生化指标发生显着变化,同时其越冬期根部结构也有明显变化,说明EMS诱变吸胀种子后在低温条件下发芽筛选得到的植株其抗寒性强于对照。蒙农红豆草M2代的突变体植株(SPAD为25.28~48.84,株高为80~107 cm),其光合速率最高(5.76 μmol·CO2·m-2·s-1)、水分利用效率也较高(2.33 μmol·mmol-1),可作为其高产育种的亲本材料。23对引物在蒙农红豆草不同群体多态性位点比例变化为M3>M2>M1,说,说明EMS诱变后代其遗传物质多态性逐代增强,由于育种目标的不同M3代蒙农红豆草突变群体也可作为育种亲本材料的筛选群体。(3)EMS诱变蒙农红豆草获得的浅色花突变体与对照的粉红色花和紫红色花为3种不同的色系,根据黄度值(b*)和色相角(h°)将浅色花突变体的花色定义为黄白色花。在3种花色中共检测到10种类黄酮和5种花青素,其中6种山奈酚衍生物、2种矮牵牛素衍生物、2种飞燕草素衍生物和1种锦葵素衍生物为首次在蒙农红豆草的花瓣中报道。(4)不同花色不同时期蒙农红豆草花瓣转录组测序共得到81319631904个核苷酸(约 81Gb),5.47 亿多个 reads,53009 条 Unigene,其中 6202 条 Unigene 上具有SSR位点,平均每5.86 kb就有1个SSR位点;重复基元数量主要以三核苷酸为主(49.13%),二核苷酸次之(22.07%);在重复基元类型中以AG/CT最高(16.16%),其次为AAG/CTT(14.30%);基元重复次数种类最多为三核苷酸(1 1种),二核苷酸次之(10种),随着基元重复次数的增加核苷酸的数量减少;具有高度多态性潜能的SSR(长度≥20 bp)有3130条(38.29%)。其中共有6396个基因被注释到KEGG代谢通路中,共找到和花色相关的3条代谢通路,分别是类黄酮代谢通路、黄酮和黄酮醇代谢通路以及花青素代谢通路,其中与类黄酮代谢通路合成相关的差异基因38条,黄酮和黄酮醇代谢通路合成的相关差异基因有10条,花青素代谢通路合成的相关差异基因有1条。(5)通过对蒙农红豆草不同花色花瓣的转录组测序和qRT-PCR的验证,共找到7个控制其花色的关键基因,分别为4CL3、ANR、LAR、FLS、CHS、DFE、ANS,其中CHS、DFR、ANS表达量增加导致花色的加深。
贺快快[4](2020)在《北京油松人工林遗传结构及其与山西自然种群比较研究》文中提出树木种内不同地理种群林分的适应性与正常生长具有一定的生态限制,不当的跨生态区调拨种子可导致林分稳定性与生产力降低。外来种质对引入地自然生境与栽培措施的适应性进化对其可持续利用价值有重要影响。20世纪50-80年代北京地区开展了大规模人工造林,油松(Pinus tabuliformis Carr.)是主要的造林树种之一,其种源主要来自油松中心分布区的山西省。这些油松人工林不同林分间在生长与适应性上表现出明显差异,不同种群之间的差异与种源或生境是否有关,人工林种群遗传结构如何,其与北京皇家园林的古油松种群和山西种源地种群之间存在怎样的差异和相似性,引种地是否会改变种群的遗传结构等,揭示与阐明这些问题,对认识外来种源的进化与驯化效应和北京地区油松人工林的培育与经营管理有积极意义。本研究以北京上世纪营造的8个油松人工林种群和3个皇家园林古油松种群为样本材料,利用7对多态性高且扩增稳定的核基因组EST-SSR引物标记和群体遗传软件解析了各种群的遗传结构特点与差异,并基于课题组关于山西五大山系地理种群遗传结构的研究做对比分析,研究结果显示:(1)8个北京油松人工林种群在遗传结构上均表现出偏离遗传平衡的特点,5个种群表现为杂合子过剩,3个种群杂合子不足,显示种群受适合度选择效应影响;油松人工林各种群的期望杂合度普遍大于北京古油松各种群,表现出更高的遗传多样性;油松人工林种群遗传变异主要来自于种群内,且比山西五山系种群和北京古油松种群有更高的种群间遗传变异;(2)各等位标记频率在不同类别油松种群中呈现出一定的差异,一些等位标记在北京油松人工林和古油松种群中的频率很高,而在山西五山系油松种群中频率较低,一些在北京人工林中频率较高,在古油松群体中频率则较低;(3)16个油松种群被分为3大类,其中古油松GS1,GS2和GS3位于第一大类(I类)的同一亚类,其他北京人工林(除JLS)同聚类在第一大类(Ⅰ类),山西的五山系种群均处于第二大类(Ⅱ类),显示了不同来源油松种群内相似性与类别间的差异性;(4)通过油松核基因组7对EST-SSR标记虽未能准确推断出与文献记载相一致的北京油松人工林种源,但可以确定不同种群之间的相对亲缘关系;引种地对种群的选择效应与人工林培育过程的驯化效应可导致种群遗传结构发生改变,利用基因编码区的EST-SSR标记做种群溯源存在具有一定的局限性。研究结果为北京地区油松人工林的评价、培育和种质种源管理提供相应信息,对其他树种的人工林溯源亦有一定参考价值。
王伟燕[5](2019)在《辣椒疫霉抗甲霜灵候选基因的克隆与功能验证》文中进行了进一步梳理辣椒疫霉(Phytophthora capsici)引致的辣椒疫病,可在辣椒整个生育期发病,给辣椒生产带来巨大风险。目前,甲霜灵是防治辣椒疫病等植物病害的主要杀菌剂。由于长期大量使用,该菌对甲霜灵抗性日趋严重。但迄今辣椒疫霉对甲霜灵抗性的分子机理尚不清楚,给抗药治理带来困难。本研究以SD1亲本敏感菌株为出发菌株,经药剂驯化诱导获得一株抗性突变菌株SD1-9。通过转录组测序分析和以已公布的辣椒疫霉全基因组为参考基因组进行同源比对分析,共筛选到5个抗甲霜灵候选基因,对其进行克隆和功能验证,以此来揭示辣椒疫霉抗甲霜灵的分子机制,为辣椒疫霉对甲霜灵的抗药性监测和治理提供理论依据,同时也为研究其它疫霉菌抗甲霜灵的分子机理提供重要的参考。主要研究结果如下:1、通过在含10μg.mL-1甲霜灵的10%V8平板上进行药剂驯化获得1株EC50值为326.7μg.mL-1的突变菌株SD1-9。SD1-9在不含甲霜灵的10%V8平板上的菌落为白色,呈绒毛状,边缘整齐,与亲本菌株SD1的菌落形态基本相似,说明甲霜灵的诱导不会改变其菌落形态。在同一时间、同一培养条件下,突变菌株SD1-9在不含甲霜灵的10%V8培养基上的生长速度低于敏感菌株SD1。SD1-9和SD1所产生的孢子囊形态相似,均为卵圆形,长椭圆形,近球形等,孢子囊的大小及形状以及乳突和柄长因发育程度不同而有所差异,但菌株间平均值相差不大,长38.1338.98μm,宽26.6929.74μm,长宽比为1.361.49μm;乳突高度平均为4.804.90μm,柄长为37.1938.47μm。在致病力测定中,在不同植株和叶片上的致病力表明亲本菌株SD1与突变菌株SD1-9之间无显着差异,但同一菌株在不同植株和叶片以及不同果实上的致病力存在差异,其中在茄子、黄瓜和青圆椒上的致病力最大。突变菌株SD1-9和亲本敏感菌株SD1在浓度为0μg.mL-1、5μg.mL-1、100μg.mL-1甲霜灵浓度处理下对青圆椒果实和叶片的致病力表现趋势一致。2、以敏感菌株SD1和抗药性突变菌株SD1-9为试验材料,对其进行转录组测序分析。以已公布的辣椒疫霉全基因组数据库为参考基因组,进行基因表达差异分析,功能预测,GO、KEGG富集分析,筛选到4个基因表达显着上调与下调的基因,分别是:XLOC020226(下调)、XLOC001584(上调)、fgenesh1pg.Cscaffold21000144(上调)、fgenesh1pm.Cscaffold22000006(上调)。3、以在转录组学分析下筛选的4个候选基因和以致病疫霉中RPA190基因的保守功能域(RPOLA-N)在辣椒疫霉中进行同源比对获得的基因片段RPA190-pc为研究对象。通过PEG介导的原生质体转化方法,分别沉默了这5个基因,并对RPA190-pc进行了过表达,共获得7个转化子。以这7个转化子为试验材料,研究5个基因的功能。转化子的生物学特性和致病力结果表明这5个基因与辣椒疫霉的生长和致病相关,同时也参与调控辣椒疫霉SD1和SD1-9的游动孢子释放量。沉默此5个基因减缓了辣椒疫霉生长的速度,对辣椒疫霉的菌丝形态和孢子囊产量有显着影响。胁迫试验表明5个候选基因参与了辣椒疫霉对抗外部胁迫条件的不利影响,我们推测这可能与候选基因编辑小RNA有关,但有待进一步研究证实。4、通过GC-MS代谢组学技术来分析辣椒疫霉在甲霜灵处理下代谢物的变化。分别测定了在5μg.mL-1、100μg.mL-1甲霜灵培养基中生长的菌丝体的代谢物,结果显示,在甲霜灵处理下,4株菌的氨基酸代谢物的种类及含量都显着增加,而在脂肪酸类代谢物中,4株菌的硬脂酸和十六酸的含量都随甲霜灵浓度的增加而显着下降。脂肪酸作为真菌膜的主要成分,脂肪酸含量下降会影响细胞膜的流动性,导致细胞膜运输能力受损以及碳素运输与能量代谢受阻,从而致使辣椒疫霉生长受到抑制。代谢产物上调的数据表明,与病原菌抗药性有关的膜刚度增加。
刘新[6](2019)在《瑞香狼毒盐胁迫响应机制和ScPNP-A基因的功能分析》文中研究说明瑞香狼毒(Stellera chamaejasme Linn.)是瑞香科狼毒属多年生草本植物,全草有毒,主要毒性成分为狼毒素,家畜大量采食后会导致中毒甚至死亡。瑞香狼毒作为药用植物始载于《神农本草经》,在《中华本草》等众多药典中均有记载。藏传医药经典丛书《四部医典》和《如意宝树》中记载瑞香狼毒有外敷消肿、治各种顽癣和疖疮,内服治疠病、炎症和水肿臌胀的特效。现代研究也表明瑞香狼毒中多种活性成分具有抑菌、抗病毒和抗肿瘤等活性。目前关于瑞香狼毒的研究主要集中在化学成分分离鉴定和活性成分分析等方面,而对其在自然生境中的生长习性及生理特性等基础研究甚少。与其他草地植物相比,瑞香狼毒更能适应高盐、干旱和冷等恶劣环境。近年来,瑞香狼毒的快速扩张,给草原生物多样性造成了极大威胁,也给当地畜牧业的发展造成了巨大损失。本研究以瑞香狼毒为研究对象,通过对其在自然生境中的生理和光合特性的研究,了解瑞香狼毒的基本生存特性;利用第二代高通量测序技术建立瑞香狼毒响应盐胁迫的遗传信息数据库,在此基础上,采用生物信息学、分子生物学及生理生化等手段在生理和分子水平上深度解析瑞香狼毒的盐胁迫响应机制,为瑞香狼毒的有效防控和作为药用植物的可持续开发利用提供理论依据。主要研究结果如下:(1)以自然生境中盛花期的瑞香狼毒为研究对象,采用便携式光合仪LI-6400XT测定其日光合曲线,结果表明:盛花期瑞香狼毒净光合速率曲线呈双峰,存在午休现象。不同数学模型对光响应曲线进行拟合的结果表明直角双曲线修正模型的R2更高,且能拟合高光强产生光抑制的部分数据,因此更为合适。瑞香狼毒的光合特性、叶绿素荧光特性、生理生化指标和叶绿体色素含量均在盛花期后的不同阶段开始逐渐下降。(2)利用HiSeq 4000测序平台对300 mM NaCl胁迫处理0 h、3 h、12 h、24 h和72 h的15个瑞香狼毒在样本进行测序,共获得115.74 GB clean data。经Trinity软件拼接组装后共获得121781个unigenes,其中有64561(53.01%)个注释到不同的数据库中。物种相似性比对结果表明与瑞香狼毒亲缘关系较近的5个物种分别是可可(Theobroma cacao)、木本棉(Gossypium arboreum)、葡萄(Vitis vinifera)、甜橙(Citrus sinensis)和麻风树(Jatropha curcas)。基因表达分析共产生了5888个差异表达基因。这些差异表达基因主要富集在响应盐胁迫、响应光刺激、激素介导的信号转导、响应Ca2+等GO功能的生物学过程中。KEGG富集结果表明:萜类化学物的合成、植物激素信号转导和玉米素生物合成可能在瑞香狼毒的盐胁迫响应过程中发挥重要作用。(3)以转录组测序获得的fasta序列为原始文件建立瑞香狼毒本地转录组数据库,采用blast程序比对筛选出18S、60S、CYP、GAPCP1、GAPDH2、EF1B、MDH、SAND、TUA1和TUA6等10个用于基因表达标准化分析的候选内参基因,并利用geNorm、NormFinder和BestKeeper 3个程序对它们在3种非生物胁迫(干旱、冷和盐)和3种激素处理(ABA、GA和ETH)下作为内参基因的稳定性进行评估。结果表明:GAPCP1和EF1B被认为是3种非生物胁迫下的最佳内参基因组合;TUA6和SAND,TUA1和CYP,GAPDH2和60S分别是ABA,GA和ETH处理的最稳定内参组合;GAPCP1和60S被评估为所有处理的最佳内参基因组合,而18S则在所有胁迫处理中表达最不稳定。选择最稳定内参基因组合、最稳定内参基因和最不稳定内参基因对两个靶基因(P5CS2和GI)进行标准化的结果进一步验证我们选择的内参基因适用于基因表达标准化。此外,以GAPCP1和EF1B作为内参基因,对盐胁迫下的差异表达基因中随机挑选的6条unigenes进行标准化,其结果与转录组测序结果完全一致,证明测序结果的可靠性。(4)以盐胁迫下15个瑞香狼毒样本转录组数据分析获得的差异表达基因的表达值为原始数据,采用加权基因共表达网络分析对瑞香狼毒参与盐胁迫响应的潜在调控基因和信号途径进行了深度分析。结果表明:加权基因共表达网络分析将5888个差异表达基因中的2803个分为6个模块。在每个模块中,通过权重系数鉴定具有最高连通性的前5个基因,并且通过基因本体注释筛选出直接参与盐胁迫响应的27个基因。为探讨模块在瑞香狼毒响应盐胁迫中的作用,选取蓝色模块中的核心基因ScGH3.1来做进一步功能分析。结果表明ScGH3.1过表达显着增强了拟南芥的盐胁迫耐受性,推测蓝色模块可能在瑞香狼毒的盐胁迫响应中发挥正调控作用。(5)从瑞香狼毒中首次克隆到瑞香狼毒利钠肽A基因(ScPNP-A),此基因为double-psi beta-barrel(DPBB)fold超家族中的一个成员,为包含DPBB1结构域的蛋白。烟草叶片下表皮的亚细胞定位结果表明ScPNP-A定位于细胞间隙,是一种分泌蛋白。在瑞香狼毒中,ScPNP-A的表达受到盐、干旱和冷胁迫的显着上调。生理生化和抗性相关基因的表达结果表明ScPNP-A过表达可显着提高拟南芥的盐、干旱和冰冻耐受性。此外,ScPNP-A可通过增强机体的系统获得性抗性增强对病原菌的抵抗力。这些结果表明,ScPNP-A可作为一个正调控因子在植物应对非生物胁迫和生物胁迫中发挥积极作用。
王永刚[7](2019)在《利用基因重测序和蛋白质含量探析栽培大麦的起源与驯化》文中研究说明大麦是世界上最古老、分布种植最广、经济价值极高的谷类作物之一,其产量和面积在禾本科作物中一直居第四位。高产、优质、多抗一直是大麦遗传改良的主要目标,然长期的驯化选择,特别是经过近代育种和集约化种植,使得大麦不少有益等位基因丢失,遗传多样性明显降低,出现了遗传基础狭窄和基因同质化等问题,已成为实现主要育种目标的瓶颈。一年生野生大麦(Hordeum vulgare ssp.spontaneum)是栽培大麦(Hordeum vulgare ssp.vulgare)的祖先,具有广阔的自然分布和生态适应性。一直以来,一年生野生大麦因其丰富的自然变异与遗传多样性,以及与栽培大麦无生殖隔离,被认为是栽培大麦性状改良的初级基因库。充分利用野生种群中的有利基因变异在某种程度上不仅取决于对野生种群遗传结构的了解,包括确定有哪些野生祖先或者野生祖先的哪些部分对驯化后代有什么样的遗传贡献,而且取决于对现有驯化后代遗传基础和遗传背景的认识。大麦的驯化传播一直是学术界的热点问题之一,时至今日仍然存在着争议。本研究以不同地理来源的野生大麦和遍布世界范围的栽培大麦为研究对象,通过基因重测序和驯化相关性状-蛋白质含量的鉴定,分析了世界各地大麦群体间的遗传分化、系统发育和群体结构,研究了候选基因变异与大麦蛋白质含量的遗传关系,了解了世界大麦基因池的形成和变化特点,为进一步探析栽培大麦的起源驯化特点与规律提供了诸多有益数据。主要结果如下:1.世界不同地理来源大麦群体的蛋白质平均含量不同。118份栽培大麦和93份野生大麦的蛋白质含量(GPC)在6.73~12.35%之间,平均为9.43%。总体上,野生大麦的平均GPC(10.44%)要高于栽培大麦。单倍型和GPC的关联分析发现NAM-1基因的两种特异性单倍型(Hap2和Hap7)对GPC有显着影响,由NAM-1基因编码区第544位的单碱基突变而导致的氨基酸非同义替换可能通过影响蛋白质的折叠,而导致GPC的差异。2.不同来源野生大麦群体表现出显着的遗传差异。在单倍型组成上,野生大麦各具有不等数量的种群特异性单倍型。NAM-1基因在群体中的变异显示,3种种群特异性单倍型是西藏野生大麦所特有的,4种是西南亚地区野生大麦特有的,而在中亚野生大麦中未发现具有种群特异性的单倍型。RPB2基因显示有15种、2种和1种群体特异性单倍型分别为西南亚、中亚和西藏野生大麦群体所特有。序列变异分析发现,不同的野生大麦具有其种群特异性的SNP或序列变异。候选基因扩增模型在不同野生大麦群体也表现不同。通过系统发育分析和群体结构分析也显示,西藏、西南亚和中亚野生大麦之间存在一定程度的结构分离。3.西藏野生大麦对栽培大麦基因池具有重要贡献。NAM-1基因的群体变异显示西藏野生大麦具有高的遗传多样性,其中单倍型多样性为0.679、单位点核酸多样性为0.00090±0.00058、核苷酸多样性为0.00103。单倍型分析显示,世界栽培大麦中广泛分布着西藏野生大麦的特有单倍型。以西藏野生大麦特异性NAM-1基因单倍型Hap7和RPB2基因单倍型Hap2为例:Hap7占所有供试大麦的37.4%,在世界不同的栽培大麦群体中其频率分布高达47.5%到87.5%;类似的,Hap2占所有供试大麦的32.5%,在所有栽培大麦群体中的分布频率从36.1%到77.8%不等。此外,基因扩增模型、序列比较、系统发育和群体结构分析也揭示了世界栽培大麦与西藏野生大麦之间的密切关系。因此,我们的结果支持青藏高原是栽培大麦的驯化中心之一。4.不同地理群体间遗传组成的差异表明,西南亚野生大麦和西藏野生大麦是现代栽培大麦遗传构成的两大来源,我们的结果支持了栽培大麦的多起源理论。此外,我们认为,大麦的多次驯化和驯化后的基因互渗是现代大麦基因池形成的重要动力。单倍型分析显示,东、西方大麦在遗传组分上存在着交换。单倍型频率分布在西南亚、中亚和西藏野生大麦间呈现出一种非均衡的分布模式,认为东、西方大麦广泛的遗传交流可能最初是通过中亚发生的。伴随着人类迁徙,种质交换、引种和杂交等农事活动,长时间的基因流动可能导致了不同区域的遗传组分向其他地域的转移。5.不同的野生大麦和栽培大麦表现出不同的驯化痕迹和选择效应。与野生大麦相比,栽培大麦发生了等位基因的丧失。在我们鉴定的10种NAM-1基因单倍型中,只有3种出现在遍布世界范围的栽培大麦中,而鉴定的21种RPB2单倍体,只有8种出现在栽培大麦中,而大多数则聚集在野生大麦中。遗传多样性在栽培大麦中也明显降低。以RPB2结果为例,栽培大麦的核苷酸多样性降低了18.2%,单倍型多样性降低了13.5%,而单位点多样性甚至降低了两倍。我们认为,在驯化和育种过程中,遗传瓶颈效应导致了栽培大麦等位基因的丧失和遗传多样性的减少。中性检验表明,不同地理和生态环境的大麦群体可能遭受了不同的选择压力。本研究不仅为了解世界栽培大麦的起源与驯化提供了新的看法,同时也增强了对于在不同地理环境下基因渗入和选择压力对全球不同大麦群体遗传多样性塑造的认识,为野生大麦遗传资源的发掘和有效利用提供了有益信息。
王艺诺[8](2019)在《基于微卫星标记的羊草基因型分型研究》文中指出羊草(Leymus chinensis)是欧亚草原区广泛分布的多年生禾本科牧草。羊草作为牧草之王,广泛分布于我国东北西部及内蒙古东部草原区,兼具生态价值与经济价值,是我国温带草原上重要的优势植物种。羊草不仅产量高,且适应性强,具有抗旱、抗寒、耐盐碱等特点,因而在长期的适应和进化过程中,在形态结构、生理生化反应直到DNA水平上均产生不同程度的分化,最终形成了不同基因型的羊草。本实验以不同基因型羊草作为研究对象,采用SSR分子标记技术,从DNA水平上对羊草的不同基因型进行分型,不仅为羊草品种鉴别和分子标记辅助育种提供了理论依据,同时也为羊草在分子标记开发、分子进化以及优质育种提供了理论依据。50对适合赖草属的引物,最终得到适用于羊草微卫星PCR扩增的共15对,最适的退火温度范围为5669℃,且每对引物的等位基因位点分别是CAC、GCC、GA、CAA、TC、AGT、TCT、CAA、CA、TC、CGG、CTG、ACACA、GTC、AG。最终确定这15对引物针对12种基因型羊草个体能扩增出的条带清晰、重复性好且符合预计片段的大小范围的引物。对15对引物5’-FAM端荧光修饰后确定每对荧光引物最适退火温度范围为6069℃,且15对引物PCR扩增结果成功,都可用于毛细管电泳检测。经毛细管电泳检测,其中有两对引物GWM382和Ltc1570由于目标片段太小(80 bp左右),合成效果不好,荧光信号较弱甚至没有信号,没有检测出电泳图谱,剩下的13对荧光引物可用于羊草的基因分型。且根据扩增得到的电泳图谱分析得知,共扩增出45个等位基因,每个引物可以检测到1-7个等位基因,平均每对引物有3.46个等位基因,且不同基因型所得扩增条带的分子量在80200 bp之间。本实验以杂峰少为基本原则,结合等位基因和PIC筛选标准,选取4对核心引物,也是最有效的核心引物组合Ltc0157、Ltc0621、Ltc1100和GDM068,用于区分鉴别12种基因型羊草。通过引物Ltc0157区分出基因型2-TM、3-LN、4-CM和9-CL,再由引物Ltc0621区分出基因型6-GY和8-LB,引物GDM068区分出基因型7-ZS和10-HM,最后用引物Ltc1100区分基因型1-DQ、5-ZL、11-EE和12-ZK。除此之外,根据数据分析出备选方案,选取6对核心引物Ltc1100、Ltc0157、Ltc0621、Ltc1179、Ltc0520和GDM068,对12种基因型进行分型研究。
姬华伟[9](2019)在《滇中磷差异立地栓皮栎化学计量特征和代谢组及遗传变异研究》文中研究说明磷(P)是参与生物生长、发育以及进化最重要的生命元素之一。矿质P元素风化释放、植物吸收以及在营养级之间的转移,是生物地球化学循环过程重要环节,强烈影响生态系统功能。由于长期风化和淋溶等地球化学过程,我国西南滇中地区形成了普遍贫P的亚热带土壤特点,并伴以钙(Ca)和镁(Mg)缺乏与铁(Fe)和铝(Al)富集。同时,滇中地区也分布着大面积磷沉积矿石,形成了大量的富P土壤,并与贫P土壤呈镶嵌分布。在这些土壤富P地区,土壤P、氮(N)以及Mg等元素含量成倍提高,使得该地区植物形成了基于富P的元素组成以及生态化学计量学特点。植物对这些不同土壤营养元素含量立地的长期适应,将可能形成基于元素供给差异的养分回流特征、化学表型(chemicalphenotype)(比如:代谢组(metabolome))以及种群遗传变异格局。因而,此区域成为研究植物对差异化P环境适应,以及在该环境下元素、代谢物含量及遗传变异特征的理想试验地。此外,在这些地质P富集地区,采矿和其它人为干扰造成了严重的植被退化,生态修复成为一个重要生态环境问题。但是,对于当地基于地质富P效应对植物影响、贫富P生境植物种群遗传差异以及植物对养分异质环境的适应策略及机制还缺乏深入系统研究。栓皮栎(Quercus variabilis)是东亚地区分布广泛的落叶阔叶树种之一,具有重要的木材、生态、景观和经济意义。在滇中地区,历史上栓皮栎是重要森林建群树种,以混交和纯林林分广泛分布,但是,现在仅在边远地区、公园和村落周边还残存天然林分或天然次生林分。因此,研究栎类树种森林生态系统性质、功能和影响因素,恢复和营造栓皮栎等栎类森林具有重要生态和经济意义。在本项研究中,以滇中基于地质富P土壤地区和周边典型贫P土壤地区为研究区域,选取栓皮栎天然群体为研究对象,开展了如下的研究工作:第一、富P和贫P立地栎树种子元素化学计量特点种子是植物的繁殖器官,种子化学组成既受到立地土壤营养元素供应潜力影响,也受到植物生物学特性影响。栓皮栎和麻栎(Quercus acutissima)是生物学和生态学性质相似的两个栎属树种,多为相伴分布。在本次试验中,分别在富P和贫P两种立地采集栓皮栎和麻栎种子样品,测定多种元素(碳(C)、N、P、硫(S)、钾(K)、Ca、Mg、Fe、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、A1和钠(Na))含量,计算元素化学计量比值和内稳态特征,以了解两个栎树树种对不同土壤养分的适应特点。研究发现,栓皮栎和麻栎种子元素化学计量特征都受到基于地质P变异以及内稳态调控的强烈影响,并且,立地类型(贫P和富P)似乎比栎树树种对种子元素化学计量变异的影响程度大。判别函数分析显示,P、K、Mg和Mn是区分贫P和富P立地间栎树种子元素组成差异的主要因子,且P对区分这种差异起主导作用;K和Na是区分两种栎树间种子元素组成差异的主要因子。栎树种子元素化学计量性状大都表现为严格内稳态,即内稳态调节强度较高;但是,栓皮栎和麻栎种子P都呈现为非严格内稳态,显示出对P变异环境较强的适应性。这些结果反映了基于地质化学的土壤富P和贫P效应对植物元素化学计量和组成的显着影响,同时突出了生物体养分需求生理调节的重要性。第二、富P和贫P立地栓皮栎叶片养分回流化学计量特征养分回流是植物适应养分含量变异环境的重要策略。为了解树种对基于地质土壤P差异条件的养分适应策略,我们确定了贫P和富P两种不同立地栓皮栎叶片12种元素的回流率(resorption efficency)和回流能力(resorption proficiency),并比较了元素回流化学计量特征。P回流率差异对贫富P立地间栓皮栎养分回流变异格局起主导影响。富P立地栓皮栎具有低P回流率和回流能力,贫P立地栓皮栎具有高P回流率和回流能力。P回流率和回流能力都仅随土壤P含量升高而显着降低,并且与鲜叶和凋落叶N:P和C:P 比值呈显着正相关。同时,N:P和C:P回流比率都与土壤P含量呈正相关。这些结果显示,植物很可能形成了节省能量消耗满足自身养分需求的策略、贫P立地植物生产显着的P限制特征、以及P回流可能的最终限制元素控制模式。结果一致表明,树木叶片P回流特性对它们适应土壤P差异立地具有重要意义。第三、富P和贫P立地栓皮栎叶片代谢组和离子组特征为了解木本植物在基于地质化学土壤P差异条件下的代谢适应机制,我们整合代谢组学和离子组学方法,比较了分别生长于富P和贫P立地两个栓皮栎种群叶片的代谢组和离子组(ionome)。主成分分析(PCA)以及正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)表明,两个栓皮栎种群的代谢组和离子组在富P和贫P立地间都呈现显着差异,25种代谢物(主要是糖类、氨基酸和有机酸)和4种元素(P、S、Fe和Zn)分别对这种差异有显着性贡献,且其中的正磷酸盐对代谢组差异贡献最大。在贫P和富P立地,叶片正磷酸盐与总P含量都呈显着正相关,但是仅在富P立地,叶片总P和土壤P含量显着相关,表明土壤富P效应可能对两个栓皮栎种群间代谢组和离子组差异产生了强烈影响。基于差异标志代谢物的MetaboAnalyst代谢通路富集分析和拓扑分析表明,贫P和富P立地间主要涉及的栓皮栎代谢通路有:半乳糖代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢、乙醛酸及二羧酸代谢、果糖和甘露糖代谢。这些结果表明,富P立地和贫P立地栓皮栎种群间形成了差异明显的代谢物和元素组成以及相关关系,并且这可能与栓皮栎基于地质化学的土壤生态型形成以及适应当地生境的生长状况相关。第四、富P和贫P立地栓皮栎种群遗传变异及分化格局研究基于地质化学变异环境对植物遗传变异的影响,对于理解植物适应性进化有重要意义。在本次研究中,我们对分布于富P和贫P立地8个栓皮栎天然群体进行了ddRAD-seq简化基因组测序分析,结果如下:1)富P立地栓皮栎种群遗传多样性水平普遍低于贫P立地种群,并且种群遗传多样性水平仅与土壤P含量呈显着负相关(p<0.05);2)栓皮栎种群间遗传分化程度较低:平均群体间遗传分化系数(Fst)值为0.047(范围从0.028到0.073);3)8个栓皮栎种群总的遗传变异中95.76%的变异来自种群内,2.27%来自种群间,1.97%来自贫富P立地间,种群遗传变异主要来源于种群内不同个体间的变异;同时,贫P和富P两种立地两个栓皮栎群体间遗传分化水平较低,Fst值仅为0.025,但是遗传分化也显着(p<0.0001);4)栓皮栎种群间遗传距离与地理距离呈显着正相关,说明种群间存在着地理隔离效应。但是,群体Pairwise Fst统计、PCA、系统发育树以及Structure模型聚类分析显示,栓皮栎种群分成了三个集群(clusters),并按不同土壤P含量进行归属,土壤P含量差异最大立地种群间遗传分化程度也最高;5)选择信号分析发现,贫富P立地间栓皮栎种群受选择性清除区域内基因功能存在差异,一些受选择候选基因涉及转录因子以及蛋白合成与降解,并且可能在调控栓皮栎对土壤P可利用性以及其它逆境因子应答中起作用。这些结果表明,P在调节栓皮栎种群遗传多样性方面起较为重要作用,以及土壤P含量变异与贫富P立地栓皮栎种群遗传结构存在显着相关性;同时,土壤P含量可能作为重要选择压力,并可能使土壤P差异显着立地栓皮栎种群间发生了适应性遗传分化。总之,与一般亚热带贫P土壤立地相比,基于地质富P土壤立地不仅显着影响了栓皮栎养分和养分回流化学计量学特征、元素及代谢物组成,并且使得栓皮栎种群形成了与土壤P含量密切相关的遗传变异分布格局。通过基于化学计量学、代谢组学和离子组学、以及群体遗传学,分析基于地质贫富P效应对栓皮栎影响,为研究亚热带植物适应机制提供了新方法。通过这些研究结果,加深了我们对木本植物适应养分异质环境的策略及机制、适应性进化机制、以及生物对人为富磷化响应特点和可能的生态后果的理解,也为我们制定废弃磷矿区植被生态系统恢复措施提供了理论基础。
孔曦[10](2017)在《黄河三角洲地区野大豆的遗传分化研究》文中指出野大豆(Glycine soja)是大豆的野生近缘种,也是豆科植物中唯一能与大豆杂交的物种。在近几年物种遗传多样性的相关研究中,研究者们广泛地运用了各种分子标记技术作为研究方法进行野大豆的遗传多样性研究。本文以采自黄河三角洲的13个居群的野大豆种质为实验材料,采用EST-SSR分子标记技术,对黄河三角洲区域野大豆的遗传多样性分化结构进行研究。研究结果不但显示了黄河三角洲地区的野大豆较高的遗传多样性水平,同时也揭示了该地区野大豆各居群间的遗传变异和遗传分化。以期本论文的研究结果能为黄河三角洲区域野大豆的保护提供更准确的分子依据。本研究采用的EST序列均来自野大豆NCBI数据库,分析序列中的SSR标记,共设计了6对EST-SSR引物用于对黄河三角洲野大豆各居群遗传多样性分析研究。搜索18808条野大豆EST序列,其中有654个SSR位点被检测出,检出率为3.48%。在野大豆EST-SSR的重复类型中三核苷酸重复类型占46.5%。在PCR的扩增结果中,有78对引物存在扩增产物,其中6对有多态性条带,每对引物扩增平均4.3个多态位点。本研究对黄河三角洲区域的野大豆物种遗传多样性评价借助于4个指标。这4个指标分别是有效等位位点数(Ne)、Shannon多样性指数(I)、多态性位点所占比例(P)、等位位点数(Na)。在EST-SSR分析中,四者的平均值分别为2.6281,1.0526,82.80%,3.800。实验结果表明黄河三角洲区域野大豆存在着较高的遗传多样性。在对以上居群的遗传分化和遗传结构的研究中,Gst值为0.2725,Nm值为0.6673,AMOVA显示87.89%的变异来自于居群内部。以上结果均表明,遗传分化虽然存在于本地区的13个居群中,但是遗传分化变异主要存在于居群内,而且各个野大豆居群之间的基因相互交流频率较低。在该研究的UPGMA聚类分析中,位于东营市的野大豆居群和位于无棣县的野大豆居群首先聚在了一起,而滨州市和高青县的6个居群聚在一起,最后这两大分支再与济南、寿光的居群聚在了一起。这可能是因为这13个居群位于黄河三角洲的不同位置,有着不同的生活环境。利用Mantel测试检测各居群遗传距离与地理距离之间的相关性,结果表明,不同野大豆居群间的地理位置与遗传变异呈显着相关(r=0.5864,P<0.01),这个结论证明了黄河三角洲地区野大豆所处的地理位置是影响其遗传多样性和遗传分化的主要因素。
二、盐渍条件下野大豆群体的遗传分化和生理适应:同工酶和随机扩增多态DNA研究(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、盐渍条件下野大豆群体的遗传分化和生理适应:同工酶和随机扩增多态DNA研究(论文提纲范文)
(1)黑松、赤松无性系遗传多样性分析(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 黑松、赤松简介 |
1.2 黑松、赤松生长指标研究进展 |
1.3 黑松、赤松生理生化(抗性)研究进展 |
1.4 黑松、赤松遗传多样性研究进展 |
1.5 SSR分子标记技术在林木中的应用 |
1.6 本研究的目的和意义 |
1.7 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 试验地概况 |
2.2 试验材料 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 黑松、赤松的生长指标测定 |
2.3.2 黑松、赤松生理生化指标测定 |
2.3.3 黑松、赤松分子指标测定 |
2.4 数据处理 |
2.4.1 生长指标与生理生化指标数据处理 |
2.4.2 分子指标数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 不同黑松、赤松无性系生长指标差异分析 |
3.2 不同黑松、赤松无性系生理生化差异分析 |
3.3 不同黑松、赤松无性系的多指标分析 |
3.3.1 不同黑松、赤松无性系生长与生理生化指标的聚类分析与主成分分析 |
3.3.2 基于生长指标与生理生化指标的优良无性系筛选 |
3.3.3 生长指标与生理生化指标皮尔逊相关性分析 |
3.4 基于SSR分子标记的不同黑松、赤松无性系遗传多样性分析 |
3.4.1 SSR-PCR产物测序结果与引物的筛选 |
3.4.2 条带多态性、遗传多样性、杂合度分析 |
3.4.3 基于Nei遗传距离的聚类分析与主坐标分析 |
3.4.4 指纹图谱与分子检索表的构建 |
4 讨论 |
4.1 生长指标、生理生化指标与林木种质资源评价 |
4.2 分子标记与林木种质资源评价 |
4.3 综合指标关系与林木种质资源评价 |
5 结论 |
5.1 黑松、赤松无性系生长指标评价 |
5.2 黑松、赤松无性系生理生化特性评价 |
5.3 黑松、赤松基于SSR的遗传多样性评价 |
5.4 优良无性系选择 |
6 参考文献 |
7 附录 |
8 致谢 |
9 攻读学位期间发表论文情况 |
(2)大麦耐盐性相关基因的发掘与定位研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 国内外盐土分布及土壤盐化的概况 |
1.2 土壤盐分对作物生长发育的影响 |
1.3 作物耐盐生理及其分子机制 |
1.3.1 离子平衡和稳态 |
1.3.2 合成相容溶质和渗透保护 |
1.3.3 合成抗氧化酶和抗氧化化合物 |
1.3.4 多胺(Polyamine) |
1.3.5 一氧化氮(NO) |
1.3.6 激素调节 |
1.3.7 增强能量供应 |
1.3.8 表观遗传调控 |
1.4 耐盐基因挖掘的常用策略 |
1.4.1 QTL定位分析 |
1.4.2 转录组和蛋白组学分析 |
1.4.3 反向遗传学分析 |
1.5 本研究的目的和意义 |
第二章 大麦耐盐基因的全基因组关联分析 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 盐胁迫处理与鉴定 |
2.2.3 植物DNA提取 |
2.2.4 基因型检测 |
2.3 结果分析 |
2.3.1 自然群体耐盐性的表现 |
2.3.2 自然群体标记的染色体分布 |
2.3.3 大麦耐盐基因的全基因组关联分析 |
2.4 小结与讨论 |
第三章 大麦DH群体耐盐QTL分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验材料与方法 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 盐胁迫处理与鉴定 |
3.2.3 QTL连锁定位分析 |
3.2.4 数据分析 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 DH群体耐盐性的表现 |
3.3.2 DH群体盐害值相关性分析 |
3.3.3 DH群体遗传连锁图谱的构建 |
3.3.4 DH群体耐盐QTL定位分析 |
3.4 小结与讨论 |
第四章 QSl.TxNn.2H基因近等基因系的生理生化特征及蛋白组学分析 |
4.1 引言 |
4.2 试验材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验设计 |
4.2.3 Na~+和K~+含量测定 |
4.2.4 H_2O_2、MDA及脯氨酸含量测定 |
4.2.5 抗氧化酶含量测定 |
4.2.6 蛋白质提取 |
4.2.7 蛋白质分离 |
4.2.8 凝胶电泳图片分析 |
4.2.9 胶内酶切消化 |
4.2.10 质谱鉴定及肽指纹质谱匹配 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 近等基因系在盐胁迫下的表现 |
4.3.2 近等基因系盐胁迫下生物重变化 |
4.3.3 盐胁迫下Na~+、K~+和Na~+/K~+比变化 |
4.3.4 盐胁迫下H_2O_2、MDA和脯氨酸含量变化 |
4.3.5 盐胁迫下抗氧化酶活性变化 |
4.3.6 近等基因系总蛋白差异表达谱建立 |
4.3.7 近等基因系间差异表达蛋白维恩图 |
4.3.8 耐盐系T46中特异上调蛋白 |
4.4 小结与讨论 |
第五章 QSl.TxNn.2H近等基因系的转录组差异及其精细定位 |
5.1 引言 |
5.2 试验材料与方法 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 盐胁迫处理与鉴定 |
5.2.3 Indel标记开发 |
5.2.4 PCR反应和电泳检测 |
5.2.5 精细定位 |
5.2.6 RNA提取 |
5.2.7 RNA纯化 |
5.2.8 RNA的质量检测 |
5.2.9 RNA文库构建与测序 |
5.2.10 测序数据过滤 |
5.2.11 差异表达基因(DEGs)的筛选 |
5.3 结果分析 |
5.3.1 精细定位结果 |
5.3.2 RNA-Seq测序分析 |
5.3.3 QSl.TxNn.2H精细定位区段内差异表达基因分析 |
5.4 小结与讨论 |
第六章 野生大麦Tam407227的耐盐QTL定位 |
6.1 引言 |
6.2 试验材料与方法 |
6.2.1 试验材料 |
6.2.3 耐盐处理与鉴定 |
6.2.4 叶片Na+含量测定 |
6.2.5 开发分子标记 |
6.2.6 PCR反应和电泳检测 |
6.2.7 基因测序分析 |
6.2.8 QTL连锁定位分析 |
6.2.9 数据统计分析 |
6.3 结果分析 |
6.3.1 TamF群体及亲本耐盐性表现 |
6.3.2 TamF群体损伤值及Na~+含量的频次分布 |
6.3.3 TamF群体性状间相关性分析 |
6.3.4 TamF群体遗传连锁图谱的构建 |
6.3.5 TamF群体耐盐相关性状的QTL定位分析 |
6.3.6 TamF群体耐盐相关QTL和已报道排钠基因关系 |
6.3.7 QTL聚合和标记辅助选择 |
6.4 小结与讨论 |
第七章 全文总结 |
7.1 本文主要结论 |
7.2 本文主要创新点 |
7.3 本文的问题与展望 |
附录 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)EMS诱导蒙农红豆草优良突变体筛选及花色变异机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 红豆草概述 |
1.1.1 红豆草来源与研究进展 |
1.1.2 蒙农红豆草来源与研究进展 |
1.2 EMS化学诱变育种原理及应用 |
1.2.1 EMS化学诱变育种原理 |
1.2.2 EMS诱变育种特点 |
1.2.3 EMS突变体的筛选与分析 |
1.2.4 EMS化学诱变育种在牧草中的应用 |
1.2.5 SSR标记原理以及在育种上的应用 |
1.3 植物花色及其合成机理 |
1.3.1 花色对红豆草的重要性 |
1.3.2 花色表型的测量 |
1.3.3 花色素的种类和结构 |
1.3.4 花青素的生物合成途径 |
1.3.5 花青素合成途径中的主要酶 |
1.3.6 花瓣的组织结构对花色的影响 |
1.4 转录组测序技术简介 |
1.4.1 转录组测序技术及其发展 |
1.4.2 转录组测序技术的研究方法 |
1.4.3 转录组测序技术在非模式植物中的应用 |
1.5 研究目的与意义 |
1.6 研究内容 |
1.7 技术路线 |
2 EMS诱变蒙农红豆草突变群体的构建和高产突变体的筛选 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 试验材料来源 |
2.1.2 试剂配制 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 EMS处理方法 |
2.2.2 EMS诱变对蒙农红豆草种子萌发的影响 |
2.2.3 EMS突变群体的构建 |
2.2.4 突变性状的田间调查 |
2.2.5 M_1、M_2植株表型突变频率的计算 |
2.2.6 M_1、M_2表型变异植株光合特性与叶绿素含量的测定 |
2.2.7 数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 EMS诱变对蒙农红豆草种子发芽力的影响 |
2.3.2 蒙农红豆草M_1、M_2代突变体的性状表现 |
2.3.3 蒙农红豆草M_1、M_2代突变群体光合特性比较 |
2.4 讨论 |
2.4.1 EMS浓度对蒙农红豆草种子萌发的影响 |
2.4.2 EMS诱导对蒙农红豆草变异植株特征特性的诱变效应 |
2.4.3 诱变后代株高和SPAD值对诱变剂的响应 |
2.4.4 诱变后代净光合速率与叶绿素含量的关系 |
2.4.5 诱变后代光合作用的限制因素 |
2.4.6 诱变后代光合速率与水分利用效率的关系 |
2.5 小结 |
3 EMS诱变蒙农红豆草变异群体M_1、M_2和M_3代SSR遗传变异分析 |
3.1 试验材料 |
3.1.1 试验材料来源 |
3.1.2 试剂配制 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 各世代群体DNA提取 |
3.2.2 DNA质量与纯度检测 |
3.2.3 SSR引物筛选与稀释 |
3.2.4 SSR-PCR反应体系及扩增程序 |
3.2.5 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
3.2.6 数据分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 蒙农红豆草SSR标记引物及最佳退火温度 |
3.3.2 EMS诱变对蒙农红豆草M_1代遗传多态性的影响 |
3.3.3 EMS诱变对蒙农红豆草M_2代遗传多态性的影响 |
3.3.4 EMS诱变对蒙农红豆草M_3代遗传多态性的影响 |
3.3.5 蒙农红豆草不同群体遗传相似性分析 |
3.3.6 蒙农红豆草不同突变群体的聚类分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 EMS诱变对蒙农红豆草不同群体的SSR标记位点多态性的影响 |
3.4.2 EMS诱变对蒙农红豆草不同群体遗传变异的影响 |
3.5 小结 |
4 EMS诱变蒙农红豆草抗寒突变体的筛选 |
4.1 试验材料 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 不同温度下的种子萌发 |
4.2.2 低温处理下幼苗及生理指标的测定 |
4.2.3 越冬期生理指标的测定 |
4.2.4 石蜡切片法观测蒙农红豆草越冬期根形态结构 |
4.2.5 返青期越冬率的测定 |
4.2.6 数据分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 EMS处理下的蒙农红豆草种子在不同温度下萌发情况 |
4.3.2 EMS处理后低温下发芽的幼苗生长速率的变化 |
4.3.3 低温胁迫对EMS诱变的幼苗生理生化的影响 |
4.3.4 越冬期气温变化和越冬率 |
4.3.5 越冬期低温胁迫对EMS诱变的植株生理生化的影响 |
4.3.6 蒙农红豆草抗寒性综合评价 |
4.3.7 EMS处理对越冬期蒙农红豆草根解剖结构的影响 |
4.4 讨论 |
4.4.1 EMS处理后低温发芽与抗寒性鉴定 |
4.4.2 越冬期根解剖结构特征与抗寒性 |
4.4.3 幼苗与成株越冬期生理生化变化与抗寒性 |
4.5 小结 |
5 蒙农红豆草花色突变体表型及色素成分特征分析 |
5.1 试验材料 |
5.1.1 试验材料来源 |
5.2 试验方法 |
5.2.1 突变体表型观察和生理指标测定 |
5.2.2 突变体花色显微结构观察 |
5.2.3 总花青素和总类黄酮的测定 |
5.2.4 花青素和类黄酮的定性和定量测定 |
5.2.5 数据分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 不同花色蒙农红豆草表型观察 |
5.3.2 不同花色蒙农红豆草表型指标比较 |
5.3.3 不同花色蒙农红豆草的花粉育性与结实率的比较 |
5.3.4 不同花色蒙农红豆草相关花色指标比较 |
5.3.5 不同花色各指标间的相关性分析 |
5.3.6 蒙农红豆草不同花色的花瓣结构比较 |
5.3.7 蒙农红豆草不同花色的总类黄酮和总花青素含量比较 |
5.3.8 蒙农红豆草不同花色类黄酮含量比较 |
5.3.9 蒙农红豆草不同花色的花青素含量比较 |
5.3.10 不同花色表型值和色素含量的逐步回归分析 |
5.4 讨论 |
5.4.1 花色与异花授粉植物结实的关系 |
5.4.2 花瓣表型对其颜色的影响 |
5.4.3 花瓣超显微结构对其颜色的影响 |
5.4.4 花瓣色素含量对其颜色的影响 |
5.5 小结 |
6 基于转录组测序的蒙农红豆草花色变异机理及关键基因的挖掘 |
6.1 试验材料 |
6.1.1 试验材料来源 |
6.2 试验方法 |
6.2.1 文库构建与测序 |
6.2.2 质量评估与拼接 |
6.2.3 差异表达基因筛选 |
6.2.4 差异表达基因的qRT-PCR验证 |
6.2.5 SSR的筛选和统计分析 |
6.2.6 数据分析 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 蒙农红豆草转录组测序与分析 |
6.3.2 不同花色蒙农红豆草转录组微卫星SSR特征分析 |
6.4 讨论 |
6.4.1 不同花色蒙农红豆草转录组测序的分析 |
6.4.2 不同花色蒙农红豆草类黄酮合成途径结构基因表达分析 |
6.4.3 不同花色蒙农红豆草转录组微卫星SSR特征 |
6.5 小结 |
7 结论 |
8 本研究创新 |
9 进一步研究设想 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
(4)北京油松人工林遗传结构及其与山西自然种群比较研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
绪论 |
1 林木种群遗传结构研究进展 |
1.1 树木的地理种源变异 |
1.2 树木的驯化 |
1.3 林木遗传多样性研究进展 |
1.4 林木种群遗传变异的研究方法 |
1.5 研究对象的特性及遗传多样性研究进展 |
1.6 科学问题的提出 |
1.7 研究思路与主要研究任务 |
2 材料与方法 |
2.1 试验样地与材料 |
2.2 主要仪器和试剂耗材 |
2.3 油松基因组DNA的提取与浓度测定 |
2.4 引物筛选 |
2.5 SSR-PCR反应体系和程序 |
2.6 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 SSR位点在16个种群中扩增的多态性分析 |
3.2 油松种群遗传多样性 |
3.3 各位点在油松种群中遗传分化 |
3.4 种群间遗传距离与聚类分析 |
4 讨论 |
(1)北京油松人工林的遗传结构及其与古油松种群差异 |
(2)北京油松人工林和山西五山系油松种群的遗传结构差异及其遗传关联 |
(3)利用编码序列EST-SSR标记进行人工林亲缘关系鉴定的可能性与局限 |
5 结论 |
参考文献 |
个人简介 |
成果目录清单 |
导师简介 |
致谢 |
(5)辣椒疫霉抗甲霜灵候选基因的克隆与功能验证(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1 辣椒疫霉研究进展 |
1.1 辣椒疫霉的发现、分布与危害 |
1.2 辣椒疫霉的形态及鉴别特征 |
1.3 寄主范围与生理生化 |
1.4 生活史及病害循环 |
1.5 辣椒疫病的防治 |
2 疫霉菌的遗传与变异研究进展 |
2.1 疫霉菌遗传与变异研究的关键技术 |
2.2 疫霉菌交配型的遗传与变异 |
2.3 疫霉菌生物学性状的遗传与变异 |
2.4 疫霉菌致病力与遗传变异研究 |
3 疫霉菌的抗药性研究进展 |
3.1 疫霉菌抗药性的基本概念 |
3.2 疫霉菌的抗药性机理 |
3.3 疫霉菌的抗药性研究现状 |
3.4 疫霉菌抗药性的遗传研究 |
4 疫霉菌基因功能的相关研究 |
4.1 基因沉默 |
4.2 基因过表达 |
4.3 CRISPR/Cas9 |
5 本研究的目的和意义 |
第二章 抗甲霜灵突变菌株的筛选及生物学特性研究 |
引言 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
2 结果和分析 |
2.1 抗药性突变菌株的获得 |
2.2 突变菌株SD1-9 的敏感性测定 |
2.3 突变菌株SD1-9 的生物学特性 |
3 结论 |
第三章 两株辣椒疫霉转录组学下筛选抗甲霜灵候选基因 |
引言 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料和仪器 |
1.2 试验方法 |
2 结果和分析 |
2.1 两株辣椒疫霉转录组测序质量分析 |
2.2 主成分及Pearson相关系数分析 |
2.3 甲霜灵对辣椒疫霉基因表达的影响 |
2.4 差异基因GO、Pathway富集分析 |
2.5 RNA-Seq测序验证 |
2.6 候选基因筛选 |
3 讨论 |
第四章 辣椒疫霉抗甲霜灵候选基因的功能验证 |
引言 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料和仪器 |
1.2 试验方法 |
2 结果与分析 |
2.1 抗甲霜灵候选基因RPA190-pc的克隆与基因序列结构分析 |
2.2 候选基因蛋白结构域预测 |
2.3 候选基因在生活史期间的表达情况 |
2.4 沉默、过表达载体构建 |
2.5 沉默和过表达转化子验证 |
2.6 转化子对甲霜灵的抗性水平 |
2.7 胁迫条件对转化子生长的影响 |
2.8 转化子的生物学特性研究 |
3 小结 |
4 讨论 |
第五章 辣椒疫霉转化子在甲霜灵处理下的代谢组学研究 |
引言 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
2 结果和分析 |
2.1 甲霜灵处理下辣椒疫霉代谢物的变化 |
2.2 主成分分析 |
2.3 载荷图 |
3 结论 |
全文总结 |
参考文献 |
附录A |
附录B |
附录C |
作者简介 |
(6)瑞香狼毒盐胁迫响应机制和ScPNP-A基因的功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 瑞香狼毒研究进展 |
1.1.1 瑞香狼毒的生态学和生物学特性 |
1.1.2 瑞香狼毒的化学成分和生物活性 |
1.1.3 瑞香狼毒的毒性与临床症状 |
1.1.4 瑞香狼毒的防控与综合利用 |
1.2 植物响应盐胁迫的应答机制研究进展 |
1.2.1 盐胁迫对种子萌发与幼苗形态的影响 |
1.2.2 盐胁迫对植物显微与超微结构的影响 |
1.2.3 盐胁迫对植物生理和光合特性的影响 |
1.2.4 植物对盐胁迫响应的信号转导 |
1.2.5 与盐胁迫响应有关的重要转录因子 |
1.2.6 激素在植物响应盐胁迫中的作用 |
1.3 转录组测序技术及其应用 |
1.3.1 转录组测序技术 |
1.3.2 转录组在抗逆功能基因与代谢通路挖掘中的应用 |
1.3.3 转录组测序在SSR分子标记中应用 |
1.4 加权基因共表达网络分析 |
1.4.1 WGCNA的基本定义 |
1.4.2 WGCNA的一般流程 |
1.4.3 WGCNA在数据挖掘中的应用 |
1.5 PNP参与植物抗逆应答胁迫机制研究 |
1.5.1 利钠肽简介 |
1.5.2 植物利钠肽研究进展 |
1.6 研究目的和技术路线 |
第二章 自然生境中瑞香狼毒的光合与生理特性 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 瑞香狼毒日光合曲线调查 |
2.2.3 瑞香狼毒光合参数测定 |
2.2.4 瑞香狼毒叶绿素荧光参数的测定 |
2.2.5 生理指标测定 |
2.2.6 数据统计分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 瑞香狼毒日光合曲线调查 |
2.3.2 瑞香狼毒光响应曲线最适模型的选择 |
2.3.3 盛花期后瑞香狼毒光合作用变化特性 |
2.3.4 盛花期后瑞香狼毒叶绿素荧光变化特性 |
2.3.5 盛花期后瑞香狼毒生理变化特性 |
2.4 讨论 |
2.4.1 瑞香狼毒叶片存在光合午休现象 |
2.4.2 光响应曲线拟合最佳模型 |
2.4.3 PSⅡ反应中心的不可逆变化 |
2.4.4 瑞香狼毒衰老进程中的生理响应 |
第三章 瑞香狼毒盐胁迫转录组的构建及分析 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 盐胁迫处理 |
3.2.3 生理指标测定 |
3.2.4 瑞香狼毒幼苗总RNA提取与转录组文库构建 |
3.2.5 转录组测序数据组装 |
3.2.6 Unigene功能注释 |
3.2.7 基因表达分析 |
3.2.8 基因差异表达分析与功能注释 |
3.2.9 差异表达基因富集分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 瑞香狼毒对盐胁迫的生理响应 |
3.3.2 总RNA提取及质量检测 |
3.3.3 RNA-seq测序结果 |
3.3.4 转录本拼接 |
3.3.5 Unigene功能注释 |
3.3.6 基因表达丰度分析 |
3.3.7 差异表达分析 |
3.3.8 差异表达基因功能注释与富集分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 NaCl对瑞香狼毒的生理胁迫 |
3.4.2 转录组测序与unigene功能注释 |
3.4.3 植物激素在响应NaCl胁迫中的作用 |
3.4.4 NaCl胁迫对瑞香狼毒光合系统的影响 |
3.4.5 萜类化合物对NaCl胁迫的响应 |
第四章 瑞香狼毒内参基因筛选及转录组测序结果验证 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验材料与试剂 |
4.2.2 瑞香狼毒本地转录组数据库构建 |
4.2.3 候选内参基因序列获取 |
4.2.4 总RNA提取、第一链c DNA合成 |
4.2.5 RT-PCR与 qRT-PCR |
4.2.6 PCR产物胶回收、TA克隆及测序 |
4.2.7 内参基因表达稳定性分析 |
4.2.8 内参基因稳定性验证 |
4.2.9 转录组测序结果验证 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 候选内参基因与目的基因的获得 |
4.3.2 qRT-PCR引物特异性验证与扩增效率 |
4.3.3 候选内参基因表达丰度分析 |
4.3.4 内参基因表达稳定性分析 |
4.3.5 内参基因稳定性综合分析 |
4.3.6 内参基因可靠性验证 |
4.3.7 转录组测序结果验证 |
4.4 讨论 |
4.4.1 内参基因稳定性分析策略 |
4.4.2 EF1B的表达稳定性 |
4.4.3 同源基因TUA1和TUA6 的表达稳定性 |
4.4.4 不同物种中18S的表达稳定性 |
4.4.5 P5CS2和GI的表达特性 |
4.4.6 内参基因数目的选择 |
第五章 WGCNA挖掘瑞香狼毒盐胁迫响应功能基因 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 实验数据 |
5.2.2 WGCNA网络分析 |
5.2.3 ScGH3.1 基因的克隆与序列分析 |
5.2.4 ScGH3.1 过表达拟南芥植株的构建 |
5.2.5 ScGH3.1 过表达拟南芥植株盐耐受性评估 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 差异表达基因共表达模块的构建与可视化 |
5.3.2 模块内基因表达模式 |
5.3.3 模块与性状之间的关联分析 |
5.3.4 模块内基因GO功能和KEGG pathway富集分析 |
5.3.5 盐胁迫相关的功能基因 |
5.3.6 模块内基因互作网络分析 |
5.3.7 模块内核心基因分析 |
5.3.8 ScGH3.1 基因的克隆与序列分析 |
5.3.9 ScGH3.1 过表达拟南芥植株的构建与鉴定 |
5.3.10 ScGH3.1 过表达增强拟南芥盐耐受性 |
5.4 讨论 |
5.4.1 软阈值的选择与模块划分 |
5.4.2 模块内基因功能注释 |
5.4.3 模块内基因间相互关系 |
5.4.4 模块内关键基因功能分析 |
第六章 ScPNP-A基因的分子克隆与功能分析 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 ScPNP-A基因的克隆与生物信息学分析 |
6.2.3 邻近法构建ScPNP-A蛋白系统进化树 |
6.2.4 ScPNP-A基因表达模式分析 |
6.2.5 ScPNP-A蛋白亚细胞定位 |
6.2.6 ScPNP-A过表达拟南芥植株的构建 |
6.2.7 胁迫处理下ScPNP-A基因功能分析 |
6.2.8 ScPNP-A基因系统性获得抗性功能研究 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 ScPNP-A基因的克隆与鉴定 |
6.3.2 ScPNP-A基因生物信息学分析 |
6.3.3 ScPNP-A基因表达模式 |
6.3.4 ScPNP-A蛋白亚细胞定位分析 |
6.3.5 ScPNP-A过表达拟南芥植株的构建与验证 |
6.3.6 ScPNP-A增强拟南芥的盐耐受性 |
6.3.7 ScPNP-A增强拟南芥的干旱耐受性 |
6.3.8 ScPNP-A增强拟南芥的冰冻耐受性 |
6.3.9 ScPNP-A对拟南芥系统抗性的影响 |
6.3.10 ScPNP-A过表达拟南芥在ABA胁迫下的耐受性 |
6.3.11 ScPNP-A促进拟南芥叶片气孔开放 |
6.4 讨论 |
6.4.1 本部分研究的出发点 |
6.4.2 ScPNP-A通过生理响应提高拟南芥胁迫耐受性 |
6.4.3 ScPNP-A通过非依赖ABA信号提高拟南芥胁迫耐受性 |
6.4.4 ScPNP-A通过抗性基因的表达提高拟南芥胁迫耐受性 |
6.4.5 ScPNP-A通过依赖于Ca~(2+)的信号途径提高拟南芥的盐耐受性 |
6.4.6 AtPNP-A通过增强拟南芥的SAR提高病原菌抵抗力 |
结论 |
创新及展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间取得的科研成果 |
作者简介 |
(7)利用基因重测序和蛋白质含量探析栽培大麦的起源与驯化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
1 文献综述 |
1.1 野生大麦研究进展 |
1.1.1 野生大麦概况 |
1.1.2 野生大麦的遗传多样性及生态型分化 |
1.2 野生大麦种质资源的开发和利用 |
1.2.1 野生大麦的生物胁迫抗性研究及育种利用 |
1.2.2 野生大麦的非生物胁迫抗性研究及育种利用 |
1.2.3 野生大麦种质资源的品质研究及育种利用 |
1.2.4 野生大麦种质资源农艺性状研究及育种利用 |
1.3 大麦驯化性状及其关键基因研究进展 |
1.3.1 关于脆穗轴性状的驯化 |
1.3.2 关于棱形性状的驯化 |
1.3.3 关于皮裸性状的驯化 |
1.3.4 关于休眠性状的驯化 |
1.3.5 关于春化和光周期性状的驯化 |
1.4 大麦起源与进化理论 |
1.4.1 近东起源理论 |
1.4.2 青藏高原起源理论 |
1.5 作物驯化过程中的选择作用和基因流动 |
1.5.1 作物驯化过程中的选择作用 |
1.5.2 基因流与基因组遗传结构 |
1.6 研究目的和内容 |
1.6.1 研究目的与意义 |
1.6.2 研究内容 |
2 材料与方法 |
2.1 大麦材料 |
2.2 材料培养与DNA提取 |
2.3 候选基因的扩增及测序 |
2.4 种子蛋白质含量(GPC)的测定 |
2.5 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 基于NAM-1基因重测序和蛋白质含量测定的结果与分析 |
3.1.1 大麦群体的单倍型频率分析 |
3.1.2 遗传多样性分析与中性检验 |
3.1.3 NAM-1基因的系统发育分析 |
3.1.4 蛋白质含量(GPC)的差异分析 |
3.1.5 单核苷酸多态性(SNP)与GPC的关系 |
3.2 基于RPB2基因重测序的结果与分析 |
3.2.1 大麦群体中的单倍型分析 |
3.2.2 遗传多样性分析和中性检验 |
3.2.3 序列多态性分析 |
3.2.4 系统发育和群体结构分析 |
4 讨论 |
4.1 蛋白质含量与NAM-1基因的关系 |
4.2 野生大麦群体间的遗传差异 |
4.3 西藏是栽培大麦的驯化中心 |
4.4 大麦的多驯化和现代全球大麦的基因互渗 |
4.5 大麦种群的自然变异 |
参考文献 |
附录 |
附录1 |
附录2 大麦基因组 DNA 的 CTAB 提取所用试剂及配制方法 |
附录3 |
附录4 |
攻读学位期间已发表和待发表论文 |
致谢 |
(8)基于微卫星标记的羊草基因型分型研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 分子生态学研究进展 |
1.1.1 分子生态学的产生与定义 |
1.1.2 分子生态学的研究方法 |
1.1.3 分子生态学的研究内容 |
1.2 微卫星标记的简介 |
1.2.1 微卫星的概念及结构组成 |
1.2.2 微卫星标记的优缺点 |
1.2.3 微卫星标记的技术方法与应用 |
1.3 羊草的分子生态学研究进展 |
1.4 立题依据 |
第2章 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验用品 |
2.2.1 实验仪器 |
2.2.2 实验试剂 |
2.2.3 实验溶液 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 羊草DNA的提取 |
2.3.2 SSR分子标记 |
2.3.2.1 SSR的引物合成 |
2.3.2.2 SSR的引物筛选 |
2.3.2.3 普通引物PCR扩增反应 |
2.3.2.4 琼脂糖凝胶电泳检测 |
2.3.2.5 聚丙烯酰胺凝胶电泳检测及银染显色 |
2.3.2.6 引物荧光标记及PCR扩增反应 |
2.3.2.7 毛细管电泳检测方法 |
2.4 羊草数据分析及基因分型 |
第3章 结果与分析 |
3.1 基因组DNA的提取 |
3.2 羊草SSR引物的初步筛选 |
3.2.1 退火温度的优化 |
3.2.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳检测 |
3.3 特异性荧光引物修饰 |
3.4 毛细管电泳检测及基因分型 |
3.4.1 引物等位基因信息分析 |
3.4.2 毛细管电泳图谱及基因分型 |
3.4.2.1 部分毛细管电泳图谱分析 |
3.4.2.2 羊草基因分型结果分析 |
3.4.2.3 羊草基因分型备选方案 |
第4章 讨论与结论 |
4.1 基因组DNA的提取 |
4.2 SSR引物的筛选 |
4.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳与毛细管电泳比较 |
4.4 核心引物的选择 |
4.5 结论 |
4.6 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(9)滇中磷差异立地栓皮栎化学计量特征和代谢组及遗传变异研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 基于P获得性的植物养分变异特征研究进展 |
1.2 基于P获得性的植物代谢物组成研究进展 |
1.3 基于P获得性的植物遗传变异研究进展 |
1.4 研究区域以及研究对象的概况 |
1.5 关键科学问题 |
1.6 研究内容、目的及意义 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 主要研究目的 |
1.6.3 研究意义 |
1.7 技术路线 |
第二章 滇中不同磷立地栎树种子生态化学计量特征 |
2.1 引言 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 研究区域和材料 |
2.2.2 土壤和种子样品的准备 |
2.2.3 化学元素分析 |
2.2.4 内稳态计算 |
2.2.5 统计分析 |
2.3 结果 |
2.3.1 富P和贫P立地不同林分土壤和种子元素化学计量特征 |
2.3.2 立地类型和栎树树种对种子元素含量组成的影响 |
2.3.3 栎树种子元素内稳态特征 |
2.4 讨论 |
2.5 本章小结 |
第三章 滇中富磷和贫磷立地栓皮栎叶片养分回流化学计量特征 |
3.1 引言 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 研究地点 |
3.2.2 样品采集 |
3.2.3 化学元素分析 |
3.2.4 养分回流率和回流能力计算 |
3.2.5 统计分析 |
3.3 结果 |
3.3.1 土壤、鲜叶和凋落叶养分化学计量特征 |
3.3.2 养分回流化学计量特征 |
3.3.3 养分回流化学计量与养分化学计量关系 |
3.4 讨论 |
3.4.1 富P和贫P立地栓皮栎叶片养分回流特征 |
3.4.2 富P和贫P立地栓皮栎叶片P回流与土壤P变异关系 |
3.4.3 富P和贫P立地栓皮栎养分回流化学计量和养分化学计量特征 |
3.5 本章小结 |
第四章 滇中富磷和贫磷立地栓皮栎叶片代谢组和离子组特征 |
4.1 引言 |
4.2 研究方法 |
4.2.1 研究地点 |
4.2.2 样品采集 |
4.2.3 化学元素分析 |
4.2.4 代谢组气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析 |
4.2.5 代谢组液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析 |
4.2.6 GC-MS分析数据处理 |
4.2.7 LC-MS分析数据处理 |
4.2.8 统计分析 |
4.3 结果 |
4.4 讨论 |
4.4.1 富P和贫P立地栓皮栎叶片代谢组和离子组特征 |
4.4.2 富P和贫P立地间栓皮栎代谢通路特征 |
4.4.3 富P和贫P立地间差异代谢物和元素的关系 |
4.4.4 基于富P和贫P立地的栓皮栎化学表型特征 |
4.5 本章小结 |
第五章 滇中富磷和贫磷立地栓皮栎种群遗传变异及分化特点 |
5.1 引言 |
5.2 研究方法 |
5.2.1 样地选择 |
5.2.2 栓皮栎叶片样品采集 |
5.2.3 叶片DNA提取 |
5.2.4 Double digest RAD-seq建库 |
5.2.4.1 限制性内切酶酶切 |
5.2.4.2 片段选择 |
5.2.4.3 接头连接及定量 |
5.2.4.4 PCR扩增 |
5.2.4.5 文库制备与片段选择 |
5.2.4.6 文库定量检测 |
5.3 高通量测序及SNP分析 |
5.3.1 高质量数据获取 |
5.3.2 比对分析 |
5.3.2.1 参考基因组整理 |
5.3.2.2 序列比对 |
5.3.2.3 测序深度统计 |
5.3.3 SNP分析 |
5.4 统计分析 |
5.5 结果 |
5.5.1 栓皮栎群体遗传多样性和遗传结构分析 |
5.5.2 富P和贫P立地栓皮栎群体选择信号分析 |
5.6 讨论 |
5.6.1 天然P变异立地栓皮栎种群遗传多样性 |
5.6.2 天然P变异立地栓皮栎群体遗传结构及变异特征 |
5.6.3 富P和贫P立地栓皮栎种群选择信号分析 |
5.6.4 富P和贫P立地栓皮栎种群适应性特征 |
5.7 本章小结 |
第六章 全文总结 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的科研论文及其他 |
致谢 |
(10)黄河三角洲地区野大豆的遗传分化研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 野大豆资源概况 |
1.1.1 野大豆植物学特征 |
1.1.2 野大豆分布 |
1.2 野大豆的利用价值 |
1.2.1 野大豆的食用价值 |
1.2.2 野大豆的饲用价值 |
1.2.3 野大豆的药用价值 |
1.3 遗传多样性的来源及研究方法 |
1.3.1 染色体变异 |
1.3.2 基因突变 |
1.3.3 自然选择 |
1.3.4 遗传漂变 |
1.3.5 研究遗传多样性的方法 |
1.4 研究遗传多样性的意义及进展 |
1.4.1 研究遗传多样性的意义 |
1.4.2 野大豆遗传多样性研究进展 |
1.5 研究目的及意义 |
第二章 变性与非变性PAGE电泳效果比较 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 材料的处理 |
2.2.3 DNA的提取及检测 |
2.2.4 SSR-PCR反应体系 |
2.2.5 SSR-PCR反应程序 |
2.2.6 胶的制备及电泳检测 |
2.2.7 银染程序 |
2.3 实验仪器及主要试剂 |
2.4 比较结果 |
第三章 野大豆EST-SSR引物的设计 |
3.1 前言 |
3.1.1 EST-SSR标记概述 |
3.1.2 植物EST-SSR标记的设计策略 |
3.2 实验材料 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 DNA提取 |
3.3.2 SSR扩增反应体系和扩增程序 |
3.3.3 银染程序 |
3.4 实验仪器及主要试剂 |
3.5 野大豆引物设计 |
3.5.1 野大豆EST序列下载 |
3.5.2 EST-SSR的定位 |
3.5.3 EST序列的去冗余处理 |
3.5.4 SSR引物设计 |
3.6 引物多态性检验 |
第四章 野大豆居群的SSR研究 |
4.1 实验材料 |
4.2 实验仪器及主要试剂 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 材料的处理 |
4.3.2 DNA的提取及检测 |
4.3.3 SSR-PCR反应 |
4.4 SSR的数据处理和分析方法 |
4.4.1 研究遗传多样性的参数 |
4.4.2 研究遗传结构和遗传分化的参数 |
4.4.3 采用的分析软件 |
4.5 SSR实验结果及分析 |
4.5.1 SSR扩增产物遗传多样性及遗传变异分析 |
4.5.2 遗传距离和遗传一致度 |
4.6 聚类分析 |
4.7 野大豆遗传距离与地理位置的相关性检验 |
第五章 讨论 |
5.1 EST-SSR序列的特点 |
5.2 变性与非变性聚丙稀凝胶电泳效果比较 |
5.3 不同居群的野大豆遗传结构和遗传多样性分析 |
5.3.1 野大豆居群的遗传多样性 |
5.3.2 野大豆居群的遗传结构和分化 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
四、盐渍条件下野大豆群体的遗传分化和生理适应:同工酶和随机扩增多态DNA研究(论文参考文献)
- [1]黑松、赤松无性系遗传多样性分析[D]. 李纬楠. 山东农业大学, 2021(01)
- [2]大麦耐盐性相关基因的发掘与定位研究[D]. 朱娟. 扬州大学, 2020(01)
- [3]EMS诱导蒙农红豆草优良突变体筛选及花色变异机理研究[D]. 乔雨. 内蒙古农业大学, 2020(01)
- [4]北京油松人工林遗传结构及其与山西自然种群比较研究[D]. 贺快快. 北京林业大学, 2020
- [5]辣椒疫霉抗甲霜灵候选基因的克隆与功能验证[D]. 王伟燕. 安徽农业大学, 2019(03)
- [6]瑞香狼毒盐胁迫响应机制和ScPNP-A基因的功能分析[D]. 刘新. 西北大学, 2019(04)
- [7]利用基因重测序和蛋白质含量探析栽培大麦的起源与驯化[D]. 王永刚. 华中农业大学, 2019(01)
- [8]基于微卫星标记的羊草基因型分型研究[D]. 王艺诺. 辽宁大学, 2019(01)
- [9]滇中磷差异立地栓皮栎化学计量特征和代谢组及遗传变异研究[D]. 姬华伟. 上海交通大学, 2019(06)
- [10]黄河三角洲地区野大豆的遗传分化研究[D]. 孔曦. 山东师范大学, 2017(01)