一、线性调控分枝过程(论文文献综述)
马琳,温红雨,王学敏,高洪文,庞永珍[1](2021)在《紫花苜蓿MsMAX2的克隆及功能研究》文中认为【背景】分枝是重要的产量构成因子,在紫花苜蓿育种中至关重要。发掘紫花苜蓿分枝相关基因并明确其作用机理,有助于加快紫花苜蓿高产优质育种。MAX2是重要的分枝相关基因,参与多种植物的分枝调控。【目的】通过对紫花苜蓿MsMAX2功能的研究,为建立MsMAX2调控紫花苜蓿分枝发育分子机制奠定基础。【方法】利用同源克隆的方法从紫花苜蓿中获得MsMAX2的基因序列。通过Expy Protparatam、DNAMAN和MEGA-X等软件对MsMAX2进行序列分析并构建系统进化树。采用实时荧光定量PCR(qPCR)方法分析MsMAX2在紫花苜蓿中的组织表达特异性。运用烟草瞬时表达系统确定MsMAX2蛋白的亚细胞定位。利用农杆菌介导的转化方法获得转基因拟南芥,以明确MsMAX2的基因功能。用酵母双杂交技术探明与MsMAX2互作的蛋白。【结果】MsMAX2包含长度为2 136 bp的开放阅读框,编码由711个氨基酸构成的蛋白,属于F-box蛋白超家族。系统进化分析表明,MsMAX2及其同源基因的进化与物种的分化高度相似,表明其是一个功能保守的基因。MsMAX2在紫花苜蓿的颈部组织中表达量最高,苗期叶片和授粉当天的花序中表达量较高,根中次之,其他组织表达量相对较低,暗示其在紫花苜蓿多个组织中发挥作用。亚细胞定位试验表明MsMAX2蛋白定位于细胞核中。在拟南芥max2突变体中过表达MsMAX2可互补突变体的多分枝表型。酵母双杂交试验表明MsMAX2与激素受体D14存在依赖于独脚金内酯的相互作用。【结论】获得在紫花苜蓿颈部组织中高水平表达的MsMAX2,其编码的蛋白定位于细胞核中;MsMAX2在拟南芥多分枝突变体max2中过表达时,能够互补突变表型,表明MsMAX2参与植物的分枝调控,其功能保守。
安谈洲[2](2021)在《甘蓝型油菜腋芽数及相关性状的遗传特性与QTL分析》文中认为分枝由腋芽发育而成,是油菜株型和产量构成的重要因素,研究分枝数和腋芽数对油菜理想株型选育和高产育种均有重要意义。本研究利用腋芽数和分枝数有差异的两个育种亲本5DH2900和63232作为亲本构建DH群体,利用甘蓝型油菜50K SNP芯片对DH群体及其亲本进行基因分型,根据基因分型结果构建Bin map遗传连锁图谱,然后结合DH群体两年的表型数据进行QTL扫描。主要研究结果如下:1.以5DH2900为父本,63232为母本杂交获得F1植株,用F1植株进行小孢子培养,获得156个单株的DH群体,剔除杂株,最终保留149个株系用于后续试验。数据分析表明DH群体表现出明显的超亲分离,且腋芽数、一次分枝数等性状均具有较高的遗传力,各性状间均达到显着相关、符合正态分布,且偏度较小,可以进行QTL定位。2.利用甘蓝型油菜50K SNP芯片分型结果构建了一张甘蓝型油菜DH群体Bin map遗传图谱,该图谱包含1251个Bin标记,这些标记覆盖了甘蓝型油菜19条染色体,总遗传距离为1948.37c M,平均遗传距离为1.56c M,连锁群大小从61.31c M(A04)到183.23c M(C03)不等。该遗传图谱上Bin标记分布不均匀,在A03连锁群上Bin标记最多,有119个;在C09连锁群的Bin标记最少,只有31个;A04连锁群的Bin标记密度最高,平均图距为0.85c M;C09连锁群的Bin标记密度最低,平均图距为2.72c M。3.利用Win QTLCart 2.5软件和复合区间作图的方法对DH群体2年的表型数据进行QTL扫描,总共检测到49个QTL,其中有三个贡献率大于20%的QTL,一个是关于株高的位于C08连锁群,两个是关于腋芽数的位于C09连锁群。还在A07染色体上鉴定到一个二次分枝数的QTL,贡献率为18.63%。一次分枝数的QTL有5个,分别位于A09、A10、C03、C09染色体,腋芽数的QTL有6个分别位于A09、A10、C03、C08、C09染色体,且C09上QTL能重复检测到。在A10、C09连锁群上存在关于腋芽数、一次分枝数的QTL簇,并且在C09第二个QTL簇中包含一个在两个环境重复鉴定到的稳定QTL。比较前人研究结果,本研究在C03上鉴定到的分枝数的QTL与前人的有部分区间重合,其它腋芽数、一次分枝数的QTL均为新的QTL,它们来自骨干育种亲本,贡献率显着,有望开发为分子标记用于理想株型育种。
陆小雨[3](2021)在《基于联合组学技术的红花槭叶片呈色机理分析和ArMYB89的基因功能研究》文中进行了进一步梳理彩色树种在园林绿化中的作用日益凸显,红花槭以其挺拔的干型和艳丽的叶色,在绿化、园林设计中发挥着越来越重要的作用。红花槭全基因组序列的缺乏,制约着该物种的遗传基础研究,影响红花槭叶片变色的色素、基因调控机理尚不明确。前期研究表明,花青素的积累是红花槭叶片变红的主要原因。尽管部分MYB转录因子在花青素合成过程中的功能已得到证实,但对木本植物MYB转录因子的研究大多还停留在转录测序和模式表达分析阶段,深入研究其生物学功能的报道较少。本研究通过全基因组测序技术,绘制了相对完整的红花槭基因组草图,利用基因组学、转录组学和代谢组学联合分析技术,深度探索了红花槭叶片变色的分子机理,并结合功能研究明确ArMYB89与红花槭花青素积累的调控关系。主要结果如下:1.本研究通过全基因组测序技术获得了一个相对完整的红花槭基因组草图。利用Nanopore和Hi-C技术得到该物种的基因组大小为1.69Gb,其中N50为547.18Kb,99.61%的Contigs挂载到39条假染色体上;其基因组中的重复序列占69.85%,转座子的重复序列所占比例为67.14%;共预测得到基因64644个,平均基因长度为3801.1bp;共注释到红花槭中非编码RNA共7259个;能够注释到功能数据库的基因数目为62927个,占总基因数的97.34%;红花槭与其同属物种漾濞槭的亲缘关系较近,二者大约在6.34百万年前发生分化。2.红花槭叶色的形成与花青素、叶绿素和类胡萝卜素的合成与积累情况密切相关。将红花槭特殊叶色单株上不同分枝的绿叶、红叶和黄叶作为实验材料,在转录组测序中,红叶-绿叶比较组、黄叶-绿叶比较组和红叶-黄叶比较组中分别有14009个、20824个和13620个差异表达基因上调,14527个、22193个和13490个差异表达基因下调;在代谢组分析中,在正离子模式下,红叶-绿叶比较组、黄叶-绿叶比较组和红叶-黄叶比较组中分别有706个、537个和192个差异积累代谢物上调,671个、1256个和906个差异表达基因下调;在负离子模式下,红叶-绿叶比较组、黄叶-绿叶比较组和红叶-黄叶比较组中分别有355个、141个和70个差异积累代谢物上调,434个、558个和607个差异积累代谢物下调。综合转录组和代谢组的KEGG通路富集情况,花青素、叶绿素和类胡萝卜素的合成与积累影响着红花槭叶色的形成。3.红花槭叶片呈红色的主要原因是花青素的积累,其含量和比例均高于其他两种色素,绿叶的形成是由于叶绿素的积累,而黄叶产生的原因则是叶片中叶绿素降解,类胡萝卜素显现,花青素的积累,三种色素共同作用的结果。在红花槭花青素的合成代谢中,CHS基因正向调控花青素及其衍生物的生成,矢车菊素-3-(6’’-乙酰半乳糖苷)和矢车菊素-3-阿拉伯糖苷是红花槭叶片呈红色或者黄色的决定性因素。在红花槭叶绿素的合成代谢中,叶绿素a是发挥主要作用的色素,Ar POR正向调控叶绿素a的合成,而Ar NOL2逆向调控叶绿素a的生成。在红花槭类胡萝卜素的合成代谢中,衰老叶片的Ar LUT5-3和Ar LUT5-4的表达量降低,在它们对α-胡萝卜素的正调控下,类胡萝卜素的合成在叶片由绿变红或黄的过程中由α-分枝向β-分枝转变。4.对红花槭MYB基因家族进行了全基因组分析,克隆了一个调控红花槭中花青素合成的MYB转录因子,命名为ArMYB89,并对其进行功能研究。在红花槭基因组中共鉴定出393个MYB转录因子,这些Ar MYB成员在红花槭的34条染色体上分布不均。共线性分析表明,红花槭MYB家系中有16对串联重复基因对和247对片段重复基因对。q RT-PCR分析表明,红花槭中有5个第六亚组的R2R3-Ar MYB基因具有相同的表达模式,其中ArMYB89在红叶中的表达量显着高于绿叶。亚细胞定位实验表明,ArMYB89定位于细胞核。进一步的互作实验表明,ArMYB89蛋白在体内外都能与Ar SGT1相互作用。在烟草中过量表达ArMYB89可以提高转基因植株的花青素含量。综上所述,本研究在获得了红花槭全基因组序列的基础上,联合转录组和代谢组分析,明确了红花槭叶片的呈色机理,其叶片呈红色的主要原因在于花青素的大量积累。对调控红花槭中花青素合成的MYB基因家族进行了全基因组分析,进一步功能研究发现,定位于细胞核上的ArMYB89在红叶中表达量显着高于绿叶,过表达该基因可以提高转基因植物的花青素含量,ArMYB89蛋白在体内外都能与Ar SGT1发生互作。本研究对深入了解红花槭叶片变色和MYB转录因子的作用机理具有启示作用,在为研究槭属树种定向改良提供特异基因资源的同时,对创新槭属物种种质资源和丰富彩叶树种的资源具有重要的理论意义和应用价值。
刘虎[4](2021)在《北疆荒漠地区不同种植模式下饲草作物水肥响应关系与灌溉水优化配置》文中研究指明北疆干旱荒漠地区地处我国西北牧区,该区域干旱少雨、水资源紧缺、草畜失衡、灌溉水管理粗放、饲草水肥响应等基础研究相当薄弱,本研究针对该区域灌溉饲草地建设中所面临的灌溉用水规律不明晰、饲草作物系数缺失、灌溉水管理策略缺乏、水肥利用效率低、施肥量与灌水量时空不协调等问题,以青贮玉米和紫花苜蓿为主要试验对象,并结合苏丹草、披碱草等当地优势且常见的饲草作物,通过在北疆阿勒泰地区开展单作和混间播条件下非充分灌溉试验、水肥耦合试验,从水量平衡原理、饲草作物水模型、灌溉水优化配置、作物混间播高产栽培和水肥耦合理论等角度,提出单作灌溉饲草作物灌溉关键指标和灌溉制度;通过分析间播条件下灌溉饲草作物群体需水规律、产出效应及灌溉水效益,提出紫花苜蓿和青贮玉米最优间播组合模式;优选了缺资料地区ET0简化计算方法,并对FAO推荐的饲草作物系数Kc进行了修正;基于最小二乘法确定了苏丹草、紫花苜蓿、青贮玉米的饲草作物水模型,并采用动态规划法对灌溉水进行了优化配置,提出了不同可供水量条件下饲草地灌溉水管理决策方案;构建了单作条件和混间播条件下灌溉饲草料的水肥耦合产量数学模型并提出最佳水肥管理制度。形成了较为系统的北疆干旱荒漠地区灌溉饲草作物水肥响应关系与灌溉水优化配置研究成果。研究成果可为我国北疆干旱荒漠地区规模化高效开发利用饲草地提供技术支撑。具体得到以下研究成果:(1)饲草作物不同种植模式下需水规律与滴灌灌溉制度紫花苜蓿在全年中收获两茬,每茬生长期约为60 d,充分灌溉条件下需水量为690 mm。全生育期连续受旱时,需水量为607 mm,仅为充分灌溉时的88%;苏丹草的需水量随着作物受旱情况的加剧而逐渐减少,其充分灌溉的需水量为431 mm,重旱条件下需水量仅为充分灌溉的48.0%;青贮玉米抽穗—开花期不灌水条件下需水量最小,仅为341.0 mm,为充分灌溉时的60%。紫花苜蓿、苏丹草和青贮玉米产量最大时的灌溉定额分别为407 m3/亩、264 m3/亩和367 m3/亩,水分利用效率最大时的灌溉定额为367 m3/亩、172 m3/亩和286 m3/亩。间播条件下,采用2行青贮玉米与12行紫花苜蓿组合可以得到较多的粗蛋白质、钙以及磷,而紫花苜蓿单作是营养产出最高的种植模式。4行青贮玉米与8行紫花苜蓿间播的光能利用率最高,并且对地表会起到较好的覆盖作用,能在保证较低需水水平下(需水量为660.5mm),得到最高的产量和经济效益。(2)基于FAO推荐方法的ET0计算方法优选与Kc值修正以FAO56 Penman-Monteith方法计算的ET0为标准,通过比较与其他4种不同方法计算结果的差异性与相关性,在全生育期的大部分时段FA056 PM法与FAO Penman法和IA法的计算结果较为接近,PT法和HS法计算的ET0较FAO56 PM计算值总体偏大,且偏差较大。IA法所需要的气象资料仅为气温和日照时间,并且计算结果有较高精度,IA法可以代替FA056 PM法在阿勒泰地区福海县完成ET0计算。经过修正后,青贮玉米在生长初期、快速生长期、生长中期、生长后期的Kc分别为0.8、0.96、1.03和0.79,全生育阶段平均Kc为0.92。苏丹草在生长初期、快速生长期、生长中期、生长后期的Kc分别为0.66、0.77、0.91、和0.84,全生育阶段平均Kc为0.80。紫花苜蓿第一/二茬的生长初期、快速生长期、快速生育期的Kc分别为0.94/0.51、1.03/1.18、0.86/1.09,全生育阶段平均Kc为0.93。苏丹草、青贮玉米和紫花苜蓿的全生育期修正后的全生育期作物系数Kc较FAO56推荐值,分别提高了10.00%、13.04%、5.38%。(3)非充分灌溉条件下饲草产量响应与作物水模型确认紫花苜蓿、青贮玉米和苏丹草均为充分灌溉条件下产量最高,苏丹草产量与土壤含水量占田间持水量的百分比呈显着的线性相关。紫花苜蓿在返青-分枝期受旱时水分生产效率最高;苏丹草全生育期受轻旱时水分生产效率最低,受重旱时水分生产效率最高;青贮玉米在抽穗-开花期受轻旱时水分生产效率达到最高,拔节期和抽穗-开花期连续受旱时水分生产效率最低。北疆干旱荒漠地区紫花苜蓿、苏丹草和青贮玉米需(耗)水量与饲草料作物产量之间的关系可用Jensen模型、Stewart模型和Jensen模型来进行模拟预测,三种模型的平均相对误差为6.51%、9.24%和9.25%,具有较高的模拟精度。紫花苜蓿、苏丹草和青贮玉米作物各自生长最为敏感阶段分别是紫花苜蓿的分枝-孕蕾期(第一茬)、苏丹草的灌浆-乳熟期和青贮玉米的苗期。(4)基于饲草作物-水模型与DP法的有限灌溉水量优化配置当灌溉供水量M出现轻度紧缺时(紫花苜蓿420 mm≤M≤500 mm、苏丹草250mm≤M≤360 mm、青贮玉米200 mm≤M≤450 mm),应分别优先保证紫花苜蓿蔓枝延长期、苏丹草孕穗开花期和青贮玉米孕穗开花期的供水量;当灌溉供水量十分紧张时(紫花苜蓿M≤420 mm、苏丹草M≤250 mm、青贮玉米M≤200 mm),紫花苜蓿、苏丹草和青贮玉米应分别优先保证第二茬开花成熟期、苗期、孕穗开花期的供水量。(5)水肥耦合条件下饲草料地水肥响应北疆干旱荒漠地区膜下滴灌青贮玉米,不同土壤含水量条件下,拔节期青贮玉米的株高和茎粗随着施肥量的增加而增加,青贮玉米株高增长最快的处理为高肥轻旱,在不受旱和轻度受旱条件下,青贮玉米叶面积指数随施肥量的增加而增加;中旱和受重旱条件下,中肥和低肥的叶面积指数相当。灌溉量在250m3/亩,追肥施肥量在10 kg/亩,青贮玉米产量可达3000 kg/亩。当灌溉量、追肥施肥量大于上述量时,产量增加幅度不大。水利用效益最大的是高肥重旱处理,化肥利用效益和水肥耦合效益均为低肥不受旱处理;产值较高的为高肥不受旱、中肥不受旱和中肥轻旱处理。紫花苜蓿和不同饲草进行混间播时,混播最优组合为:紫花苜蓿和老芒麦组合,施农家肥量1231 kg/亩,灌溉定额为240 m3/亩;间播的最优组合为:紫花苜蓿和老芒麦、施农家肥量2248.9 kg/亩、灌溉定额180 m3/亩。混播条件下饲草生育期内最大需水强度为5.73 m3/(亩·天),混播饲草料作物干旱年灌水8次,灌溉定额为240m3/亩。混间播饲草地饲草料作物在需水强度、产量、肥料利用等方面都由于单作饲草地。
权佳馨[5](2021)在《亲本环境对克隆植物生境选择策略的影响及表观遗传记忆的调控效应》文中研究说明在异质环境中,克隆植物可以通过生境选择行为更有效地利用斑块状分布的资源,从而增强其竞争能力,因此关于异质性环境中克隆植物的生境选择研究备受关注。植物的生境选择行为会受到其过去环境的强烈影响,植物对曾经经历过的环境所形成的记忆甚至可以改变其后代的表型和生长行为,而表观遗传变异被认为是介导植物记忆的机制之一。本研究中我们以活血丹(Glechoma longituba)和白三叶(Trifolium repens)为实验材料,分别设置了紫外-B(Ultraviolet-B,UV-B)辐射环境以及干旱胁迫环境。在UV-B辐射环境中,使用克隆植物活血丹,通过对不同的克隆分株(亲本分株、年长分株、年轻分株)的生长指标(生物量、分株数量、叶面积、匍匐茎长度、比叶面积、比茎长、生长方向)以及DNA甲基化变化进行了分析,探讨了克隆植物活血丹亲本分株的UV-B辐射环境是否触发了植物的表观遗传记忆,表观遗传记忆是否发生跨世代传递并影响克隆子代在异质环境中的生境选择行为。在此基础上,进一步探究了亲本的不同UV-B辐射强度对克隆植物生境选择策略的影响有何不同。此外,在干旱胁迫环境中,我们使用克隆植物白三叶,通过诱导亲本产生不同时间长度的干旱胁迫记忆,根据亲本不同的干旱胁迫记忆对子代表型(生物量,匍匐茎长度、节点数、侧枝数和生长速率)的影响来分析白三叶的干旱胁迫记忆的时效性。主要结果如下:(1)直接的UV-B辐射明显减少了亲本分株的生物量,并且该亲本所形成的子株数量明显减少,其子代分株更多地选择生长在光照环境好的生境中,而不是UV-B辐射环境中,表现为“逃避策略”。而对照光环境中的亲本所产生的子代对两种光照环境(对照光环境和UV-B辐射环境)表现出相似的喜好。此外,直接的UV-B辐射降低了的亲本分株的DNA甲基化水平和表观遗传多样性,亲本分株的这些表观遗传变化可以在其子代中维持一段时间,但经过几代无性繁殖后表观遗传变化明显减弱。(2)亲本分株经历不同剂量的UV-B辐射导致其子代对异质性环境的生境选择策略不同。经历过UV-B辐射的亲本,其子代的匍匐茎长度明显减少,并且变化程度与UVB辐射剂量有关。DNA甲基化介导的表观遗传变化影响子代在弯曲前的匍匐茎长度,当亲本处于低的调控性UV-B环境中时,其通过提高最大净光合速率,增加紫外吸收化合物的含量来抵御紫外辐射,选择生长到不同生境中的子代的匍匐茎长度未表现出明显差异;而当亲本植株处于高的胁迫性UV-B环境中时,其形成较小,较厚的叶片,缩短叶柄长度来避免胁迫UV-B辐射,生长到UV-B胁迫环境中的子代的匍匐茎长度增加,表现为扩张生长的“逃避策略”,而生长到正常光照生境中的子代的匍匐茎长度没有明显变化。(3)亲本经历的干旱胁迫会影响子代分株的表型,例如导致子代侧枝数量的增加。这种亲本环境的跨世代效应由DNA甲基化所介导的表观遗传变化所调节,亲本的干旱胁迫记忆可以跨世代传递给后代,但这种干旱记忆会被逐渐削弱,在经历干旱胁迫6周后的植物的子代中,我们未发现任何跨代记忆。因此,干旱诱导的干旱胁迫记忆可以在亲本中保持一段时间后消失。并且,这些变化表现出基因型的差异性。综上所述,我们的研究证明克隆植物的生长行为明显受到其亲本所经历过的环境的影响,这种母体效应可以通过DNA甲基化所介导的表观遗传学变化进行跨世代传递到达子代分株,进而影响子代的表型、生理以及生长行为。当然,胁迫记忆也受胁迫强度和时间动态的影响,记忆具有时效性,其在世代传递过程中会逐渐的削弱。这些研究结果对于我们更深入全面的理解植物的行为及其机制具有重要意义。
李子玉[6](2021)在《葡萄分枝转录因子VvBRCs互作蛋白的筛选与功能验证》文中进行了进一步梳理葡萄的夏芽具有早熟性,一年可多次生长为副梢。在造成树体营养分散的同时,修剪副梢也会增加大量的人力和物力成本,除此之外,病原菌会侵染修剪留下的伤口,带来病害传播的风险,影响葡萄的生长和发育。研究表明,植物中的分枝转录因子BRC1对于调控分枝具有重要作用。课题组前期应用转录组学技术,分析独脚金内酯抑制葡萄夏芽萌发中的差异表达基因,鉴定出三个BRC1的同源基因VvBRC1、VvBRC2、VvBRC3,且VvBRCs对分枝具有抑制作用,通过构建酵母双杂交文库,筛选到一系列可能与其互作的蛋白。本研究对VvBRCs互作蛋白进行筛选与验证,并对其进行功能验证,以期初步揭示VvBRCs参与葡萄分枝的调控网络,以便进一步了解葡萄分枝的形成过程,为葡萄轻简化栽培提供理论依据。主要结果如下:(1)VvBRC1、VvBRC2和VvBRC3及候选蛋白的生物信息学分析。葡萄的3个分枝转录因子VvBRC1、VvBRC2、VvBRC3与4个候选互作蛋白VvABP19a、VvPCL1、Vvb HLH143、VvIAA27和其他物种中的同家族蛋白质同源性较高;预测VvBRCs与细胞色素P450家族可能有互作关系,生长素响应蛋白VvIAA27与多种生长素通路相关蛋白有互作关系;(2)VvBRC1、VvBRC2和VvBRC3候选互作蛋白的验证。通过酵母双杂交点对点验证、双分子荧光互补试验验证了12对可能互作的蛋白,确定了葡萄分枝转录因子VvBRC3与生长素响应蛋白VvIAA27在细胞核内具有较强的相互作用;(3)基于转录组测序的分枝相关基因的挖掘。构建了VvBRC3过表达株系为处理组和野生型为对照组的RNA-seq文库,DEGs显着富集到光合作用、植物微生物互作、MAPK途径等;包括IAA信号通路有关的多种植物激素相关基因发生差异表达,也鉴定出一些与分枝相关的转录因子,如WRKY、GRAS、TCP转录因子家族等;(4)VvBRC3互作蛋白VvIAA27的功能验证。野生型拟南芥中过表达VvIAA27基因,莲座叶和总分枝数量显着增加,以过表达VvBRC3株系VvBRC3ox-9为背景过表达VvIAA27,部分恢复了多分枝的表型,初步证明VvIAA27对分枝具有正调控作用。综上所述,葡萄中的生长素响应蛋白VvIAA27对分枝具有正调控作用,可以与葡萄分枝转录因子VvBRC3互作,在葡萄分枝调控中发挥作用。
刘敏国[7](2021)在《内陆干旱区调亏灌溉对紫花苜蓿草地生产性能和水分利用的影响》文中进行了进一步梳理干旱一直是严重影响作物产量和品质的世界性问题,对农业生产的稳定和提升造成重大挑战。中国西北地区长期面临干旱问题,优化灌溉策略和调整作物结构是该地区提升水资源利用效率和生产力的有效途径。相比传统作物,牧草作物具有较强的水分适应能力,但是水资源相对不足依然限制着牧草生产。苜蓿(Medicago sativa L.)作为主要的优质牧草,研究苜蓿的水分管理和水分利用特征对苜蓿的栽培有重要的意义。调亏灌溉以追求最大的水分生产力为目标,是干旱地区平衡水分投入和产量输出的重要手段,但有关调亏灌溉在牧草方面的应用仍需进一步研究。本研究以紫花苜蓿草地为研究对象,设置畦灌和地埋滴灌两种灌溉方式,每种灌溉方式各设置7种灌溉处理。灌溉处理包括全生育期充分灌溉(Ifu)和6种调亏灌溉(RDI)处理:全生育期轻度亏水(Isl)、全生育期中度亏水(Imo)、分枝期和现蕾期中度亏水(Ibb)、再生期中度亏水(Ire)、分枝期中度亏水(Ibr)、现蕾期中度亏水(Ibu)。于2017至2019年,定期测量了苜蓿产量和品质、株高、叶面积指数、光截获、土壤水分和棵间蒸发等主要指标,分析了不同灌溉方式中调亏灌溉对苜蓿生产性能和生长动态的影响,模拟了不同年限和灌溉处理下的耗水及水分运移变化。主要结果如下:1)在两种灌溉方式下,调亏灌溉均显着影响苜蓿产量和品质。灌溉对建植年苜蓿干物质产量无显着影响,但显着影响次年以后产量。与全生育期轻度亏缺相比,单物候期中度调亏处理保持较高的产量。在调亏灌溉下,干物质产量与株高间呈显着的二次关系,与叶面积指数呈显着的线性关系。调亏灌溉显着影响苜蓿粗蛋白含量和相对饲用价值。在调亏灌溉下,品质与茎叶比间有显着的线性关系。在两种灌溉方式下,干物质产量与粗蛋白含量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、相对饲用价值间都存在二次项关系,随干物质产量的增加,品质呈先降低后增加趋势。地埋滴灌下的灌溉水利用效率显着高于畦灌下。2)调亏灌溉主要通过降低辐射利用效率来影响地上部分的生长。全生育期亏缺灌溉下,茎叶比、株高、叶面积指数随亏缺程度增加而显着降低,而在物候期调亏灌溉下,这些指标在处理间的差异较小。全生育期亏缺灌溉降低了株高和叶面积指数模型(logistic)的K值(反映株高和叶面积指数的上限),但是对快速生长阶段所对应的积温影响较小;物候期调亏对大部分茬次中K值的影响较小。在大部分茬次中苜蓿的光截获率差异较小,特别是每一茬的中后期。在全生育期亏缺灌溉下,大部分茬次的累积光截获量随亏缺程度增加而呈降低趋势;在物候期调亏灌溉下,处理间差异较小。在全生育期亏缺灌溉下,辐射利用效率随亏缺程度增加而显着降低,而在物候期调亏灌溉下,处理间差异较小,但低于Ifu处理。主成分分析表明,在大多数情况下,辐射利用效率与干物质积累间存在较强的正相关关系,而且其相关性大于累积光截获量与干物质积累间的相关性。3)灌溉方式和调亏灌溉影响苜蓿草地的耗水规律。建植年苜蓿的耗水量可达650 mm,2龄和3龄的耗水量可达800 mm以上。在全生育期亏缺灌溉下,蒸散量和蒸腾量均随亏缺程度增加而降低,但蒸发量呈增加趋势;物候期调亏灌溉下,处理间蒸散量和蒸腾量差异较小。在研究点,地下水补给在水分投入中占比较小(9%-26%);蒸发量占水分输出的比例较小(13%-26%)。地埋滴灌下的蒸腾量和蒸发量小于畦灌下。模型模拟还表明,在每一茬的中后期微型蒸渗仪测量得到的土壤蒸发量高于模拟值。4)调亏灌溉影响畦灌下土壤水分的垂直运移过程和根系吸水。畦灌对0-60cm深度土壤含水量影响较大,其中不同处理中10和30 cm处的水分变动趋势相近,但是在30 cm以下土壤含水量波动较小,呈下降趋势。在全生育期亏缺灌溉下,30 cm以下土壤含水量随亏缺程度增加而呈降低趋势;在物候期调亏灌溉下,处理间的差异较小。不同年份和水分处理土壤剖面的水分垂直运动方向存在很大的差异。Hydrus模型模拟还表明,建植年苜蓿根系的吸水速率较小,第1茬的根系吸水速率高于第2和第3茬。5)调亏灌溉影响地埋滴灌下土壤水分的垂直和水平运移过程。在地埋滴灌下,土壤20 cm深度处两边滴灌管各有一个点状渗水源,在灌溉后首先形成半椭圆或近似扇形的湿润区域。Hydrus模型模拟表明,较大的灌溉量能在更短的时间内使水分从扇形水平分布转向形成垂直分布。在全生育期亏缺灌溉下充分灌溉处理(Ifu)在灌溉3-4 d后恢复土壤水分的垂直分布,而中度亏缺灌溉(Imo)下则在第7-8天恢复垂直分布。在物候期调亏灌溉下,分枝期和现蕾期中度亏水处理(Ibb)在分枝期扇形水分分布的持续时间最长,分枝期中度亏水处理(Ibr)也表现出较长的持续时间。处理Ibb和现蕾期中度亏水处理(Ibu)在现蕾期扇形水分分布持续时间更长。综上结果表明,调亏灌溉能够调控苜蓿的产量和品质,单物候期调亏灌溉可获得较高的生产性能,其中现蕾期调亏灌溉最有优势。地埋滴灌在提高水分利用效率方面比畦灌更有优势。由于密闭的冠层结构,苜蓿辐射利用效率比累积辐射截获量对水分胁迫的响应更敏感,对干物质积累的影响更大。在研究点,2、3龄苜蓿草地的耗水量可达800 mm,蒸腾损失占比超70%。随亏缺程度增加,蒸散和蒸腾明显降低,但是蒸发变化不明显。畦灌和地埋滴灌的土壤水分分布和运移模式存在差异,且受调亏灌溉显着影响。灌溉主要影响表层40 cm土壤含水量。在内陆干旱灌溉区苜蓿栽培利用中,建议优先选择地埋滴灌方式,在苜蓿现蕾期进行中度调亏灌溉。
周雪燕[8](2021)在《长白落叶松短枝簇生芽变枝的变异机理研究》文中研究指明长白落叶松(Larix olgensis Henry)作为中国东北地区主要的造林和用材树种之一,具有非常重要的观赏、经济和生态价值。而芽变作为植物变异的重要来源,不仅可以为杂交育种提供新的种质,还可以从中直接选育新品种。本研究以芽变长白落叶松为材料,利用形态学鉴定、显微切片技术对突变体与正常型表型及变异组织进行鉴定,测定和比较了突变体与正常型光合生理、逆境生理、植物内源激素、木材物理性质与化学组成以及解剖结构等方面的差异,确定其变异特性,同时基于转录组测序,进行变异机理的初步探究。主要研究结果如下:(1)田间统计与形态学观察发现,芽变长白落叶松母树正常枝和变异枝,长白落叶松一年生嫁接苗正常型和突变体在分枝数目、枝条长度、枝条粗度、针叶长度、针叶宽度以及针叶长宽比方面存在显着差异,突变体枝条更多更短更细,针叶更短更窄,通过嫁接繁殖方式进一步证实了突变性状的稳定遗传。(2)生理性状测定分析表明,同一时期长白落叶松突变体与正常型相比,叶绿素总含量、叶绿素a含量与叶绿素b含量均较低,胞间CO2浓度显着增高,净光合速率和水分利用效率显着降低。生长旺盛期(7月)长白落叶松变异针叶脯氨酸含量显着高于正常,茎尖低于正常;变异针叶和茎尖丙二醛含量均低于正常;变异茎尖可溶性糖含量显着低于正常;变异针叶可溶性蛋白含量显着低于正常,而茎尖显着高于正常;到了生长末期(9月),长白落叶松变异针叶和茎尖脯氨酸含量均显着低于正常;变异针叶和茎尖丙二醛含量与正常基本保持一致;变异茎尖可溶性糖含量显着低于正常;变异针叶和茎尖可溶性糖含量均显着低于正常。整体而言,从7月到9月,同一材料同一组织植物GA3含量基本保持不变,而植物生长素、植物脱落酸、植物玉米素和植物乙烯含量都显着增加,且变异与正常的变化趋势相同。(3)解剖结构变异研究结果表明,长白落叶松突变体与正常型管胞长度、管胞宽度及管胞长宽比存在显着差异,突变体管胞更长、更窄,长宽比更大。突变体针叶维管束组织占针叶比例较正常型更大;同一时期,变异顶芽较正常顶芽发育缓慢;变异茎段髓心及木质部的占比较正常小,变异管胞细胞内径较正常大,而变异管胞壁厚度较正常小,表明突变体次生木质部形成受到一定程度的抑制。(4)木材性质测定分析表明,突变体木材纤维素含量、综纤维素含量高于正常型;而突变体半纤维素含量、木质素含量和灰分含量低于正常型;所测性状正常与变异之间均存在显着差异。(5)对母树正常枝与变异枝的顶芽、针叶以及韧皮组织进行转录组测序。共得到78740条Unigene,其中33215条Unigene具有注释结果。突变体与正常型顶芽、针叶及韧皮三个组织共鉴定出746个差异表达基因,顶芽最多,为466个;其次为韧皮,有163个;针叶最少,有117个;在三个组织均差异表达的基因有3个,分别为TRINITYDN11464c0g1、TRINITYDN22709c0g2 和 TRINITYDN2802c0g2,其中TRINITYDN22709c0g2被注释为28S rRNA,其他两个功能未知。三个组织差异表达基因在主要参与 cell、cell part、organelle、membrane 等细胞组分,metabolic process、cellular process、response to stimulus、biological regulation 等生物过程和 catalytic activity、binding、transporter activity等分子功能。随机选择16条差异表达基因进行qRT-PCR验证,结果显示测序结果的FPKM值与qRT-PCR表达量的趋势吻合,证明测序结果的真实可靠性。本研究通过对长白落叶松突变体与正常型的表型特征、性状的稳定性、生理特性、显微结构、木材性状及转录组水平进行的初步研究,初步发现本研究中长白落叶松芽变性状可通过无性繁殖的方式稳定保持,在光合生理、逆境生理、内源激素、解剖结构、木材性状等方面存在显着差异,结合无参转录组分析,为进一步明晰该变异产生的机理奠定了坚实的基础。
宁唤唤[9](2021)在《结核分枝杆菌ESAT-6的免疫学特性及其在黏膜疫苗中的应用》文中认为研究背景结核病(tuberculosis,TB)是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)感染引起的呼吸道传染病。卡介苗(Bacillus Calmette-Guerin,BCG)是目前唯一批准使用的结核病疫苗,但对成人结核病的保护效果不完善,可能与BCG在减毒传代过程中丢失了一些编码保护性抗原的基因序列有关,例如:差异编码区1(region difference,RD1)。因此,新型疫苗的研发有助于更好地防控结核病。6k Da早期分泌靶抗原(6 k Da early secretory antigenic target,ESAT-6)是Mtb与BCG的差异抗原。研究发现,ESAT-6能够诱导机体产生抗Mtb感染的保护性免疫应答,被广泛用于结核病疫苗研究。目前,包含ESAT-6及其他抗原的四种疫苗已进入临床试验。此外,ESAT-6作为毒力因子与Mtb的致病性有关,且参与调控Mtb感染宿主的免疫应答。因此,ESAT-6是结核病疫苗研究中有潜能的候选抗原之一。然而,课题组前期研究发现,ESAT-6抗原诱导的机体免疫应答水平不高。研究发现,细菌信号分子环二腺苷酸(c-di-AMP)不仅调控细菌生理功能,还能诱导宿主固有免疫应答,且作为黏膜佐剂能够增强抗原诱导的特异性免疫应答。因此,本研究旨在探究ESAT-6的免疫学特性,评价ESAT-6亚单位疫苗及以c-di-AMP为佐剂黏膜接种对Mtb感染的保护作用,为ESAT-6用于结核病黏膜疫苗的研制提供理论与实验依据。研究目的探究Mtb ESAT-6同系物Ms ESAT-6在快速生长型分枝杆菌耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis,Ms)调控免疫应答中的作用;探究Mtb的重组ESAT-6蛋白对巨噬细胞固有免疫的调控作用;明确基于Mtb ESAT-6的亚单位疫苗以c-di-AMP为佐剂经黏膜免疫小鼠诱导的免疫应答特点,评价ESAT-6为基础的亚单位疫苗抗Mtb感染的保护效率。方法与结果(1)耻垢分枝杆菌ESAT-6敲除株的免疫学特性1)Ms ESAT-6是Mtb ESAT-6在Ms中的同系物,二者氨基酸序列相似性为72%。采用CRISPR/Cas9技术成功构建了Ms ESAT-6敲除株MsΔE6(ΔE6),并构建了互补菌株ΔE6 C。生长及染色特性结果显示,敲除ESAT-6对细菌生长有一定影响,但不影响细菌抗酸染色特性。2)建立Ms体外感染巨噬细胞模型,发现ESAT-6在Ms感染诱导巨噬细胞产生炎症因子、诱导炎症小体活化以及自噬中发挥作用,但影响水平有限。3)细菌胞内存活结果显示,敲除ESAT-6的菌株在巨噬细胞内复制减少,说明ESAT-6与Ms在巨噬细胞内存活有关。(2)ESAT-6在调节巨噬细胞固有免疫中的作用1)建立巨噬细胞体外刺激模型,发现c-di-AMP促进了Mtb ESAT-6重组蛋白诱导的I型IFN应答;ESAT-6和c-di-AMP在处理早期可诱导巨噬细胞自噬起始,二者长时间处理主要表现为抑制自噬降解,该过程受m TOR调控但不依赖于IL-17。2)ESAT-6可诱导巨噬细胞炎症因子应答,且c-di-AMP促进了ESAT-6诱导的炎症因子应答。3)Mtb胞内存活结果显示,在感染早期ESAT-6和c-di-AMP以协同的方式限制了Mtb的复制;随着感染时间延长,抑制Mtb生长的作用逐渐不明显。(3)ESAT-6亚单位疫苗的免疫学特性1)以ESAT-6、ESAT-6+c-di-AMP经鼻黏膜接种小鼠,体液免疫应答检测结果显示,ESAT-6可诱导机体系统性和黏膜局部特异性抗体产生,c-di-AMP为黏膜佐剂增强了ESAT-6诱导的体液免疫应答。2)细胞免疫应答检测结果显示,c-di-AMP为佐剂促进了ESAT-6诱导的系统性Th1/Th2/Th17型以及炎症因子应答;同时促进了黏膜局部的Th17型和炎症因子应答。3)肺组织免疫细胞亚群分析结果显示,ESAT-6、ESAT-6+c-di-AMP接种导致CD8+T细胞和巨噬细胞比例减少;同时,c-di-AMP为黏膜佐剂促进了ESAT-6诱导的固有淋巴样细胞ILC1和NK细胞的分化。(4)ESAT-6亚单位疫苗对Mtb感染的免疫保护效率1)ESAT-6免疫小鼠Mtb感染后黏膜免疫应答增强,且c-di-AMP促进了ESAT-6诱导的黏膜免疫应答。2)ESAT-6、ESAT-6+c-di-AMP免疫小鼠Mtb感染后,Th1型(IFN-γ)、Th2(IL-10)、Th17(IL-17)以及炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)的产生均减少。3)ESAT-6、ESAT-6+c-di-AMP经黏膜接种小鼠提供了抗Mtb感染的保护作用,且c-di-AMP为佐剂在一定程度上提高了ESAT-6的免疫保护作用。研究结论Ms ESAT-6在Ms感染诱导的宿主固有免疫中发挥一定的作用,影响细菌胞内存活,整体上作用有限。Mtb ESAT-6与免疫调节子c-di-AMP协同激活I型IFN,调控细胞自噬,诱导炎症应答,促进了巨噬细胞清除Mtb感染。ESAT-6经黏膜接种,可诱导体液免疫应答,c-di-AMP为佐剂促进了ESAT-6诱导的黏膜免疫应答以及Th1/Th2/Th17型细胞免疫应答。ESAT-6经黏膜免疫可提供对Mtb感染的保护力,且c-di-AMP在一定程度上可提高ESAT-6的免疫保护效率。
许慧[10](2020)在《分枝杆菌中一个广泛调节子MmbR调控脂肪酸β氧化、脂稳态和生物膜形成的分子机制研究》文中提出分枝杆菌(Mycobacteria)是一大类富含脂质和具有包膜(Envelope)结构的革兰氏阳性细菌。其成员既包括引起人类结核病的结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)也包括无致病性的耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)等。分枝杆菌包膜的脂稳态对于细菌生长、细胞形态结构、生物膜(Biofilm)的形成以及致病性等都有重要影响。然而,目前关于分枝杆菌脂代谢基因调控网络的研究才刚刚起步,相关全局性调控因子还有待鉴定。本论文以耻垢分枝杆菌为研究对象,发现了广泛调控分枝杆菌脂肪酸β氧化相关基因表达和脂稳态的转录因子(新命名为Mmb R),系统鉴定了它在细菌菌落形态、生物膜形成、脂稳态及药物抗性等方面的广泛调控作用。实验室前期筛选发现,一个假想Tet R家族转录因子Mmb R的表达水平变化显着影响细菌菌落表型。以此为基础,本研究首先构建了mmb R基因缺失菌株,随后比较分析了野生型、mmb R基因敲除型以及互补型菌株的生长差异。结果表明,mmb R基因的缺失导致耻垢分枝杆菌菌落表型从典型的皱褶粗糙转变为光滑、细菌正常形成生物膜的能力丧失,而且菌体长度明显变短。而当mmb R基因重新导入敲除菌株中时,互补菌株的表型能够回复到与野生型菌株表型相近,这些结果表明Mmb R影响细菌生长和生物膜形成。为了解析Mmb R的调控影响,我们首先利用转录组学分析比较了mmb R敲除型与野生型耻垢分枝杆菌相比全基因组范围内基因表达差异情况。结果显示,mmb R敲除导致2006个基因表达量显着上调,约占耻垢分枝杆菌全基因组1/3,表明Mmb R广泛负调控基因的表达。通过KEGG聚类分析差异表达基因发现,在这些差异表达基因中参与脂肪酸代谢和β氧化相关的基因占了绝多数。与其广泛调控功能相一致的是Mmb R具有拟核蛋白的特性,这包括体外能够保护DNA免受分枝杆菌拓扑异构酶的作用以及DNase I的切割、以及在细胞内与染色质DNA共定位等。有趣的是,差异表达的基因在分布上明显形成了两个高倍数上调的基因组富集区域。通过体外EMSA实验、体内Ch IP实验及DNA足迹实验证实,Mmb R通过识别保守模体特异性结合自身及附近参与脂肪酸β氧化相关基因簇启动子。而且长链Acyl-Co A和长链脂肪酸可以特异性抑制Mmb R的DNA结合活性。更有趣的是,Mmb R对邻近基因启动子的亲和性显着高于遥远靶基因的亲和性,具有明显的极性效应。这些结果表明,耻垢分枝杆菌中Mmb R兼具拟核蛋白特性和DNA结合极性效应,广泛调控脂肪酸代谢和β氧化基因的表达。本论文进一步比较分析了Mmb R对分枝杆菌脂质代谢的影响,可溶性脂质组学比较研究发现,细菌胞内21种饱和脂肪酸和13种不饱和脂肪酸含量均显着减少,表明Mmb R敲除不利于细菌胞内脂肪酸的积累。对野生型和mmb R敲除型耻垢分枝杆菌形成的生物膜进行脂质组测定发现,mmb R敲除导致其形成的生物膜中脂质组成发生显着改变:包括6种分枝酸、8种脂肪酸和4种分枝菌素在内的脂质均显着减少;6种甲基分枝的脂肪酸及8种葡萄糖单霉菌酸酯含量均显着增加。进一步转录组和脂质组关联分析发现,mmb R敲除导致脂肪酸代谢增强,合成甲基分枝的脂肪酸及衍生物增加,而从头合成分枝酸减少,最终也导致了分枝菌素合成的减少。分枝杆菌被膜脂质组分的变化通常能够直接影响细菌对抗生素的敏感性。通过测定mmb R不同重组型耻垢分枝杆菌分别在利福平和异烟肼两种抗结核药物作用下的存活率和最小抑菌浓度发现,mmb R敲除菌对两种药物均表现为敏感。这些结果表明,mmb R的表达严重影响分枝杆菌胞内脂肪酸的积累、生物膜脂质组分变化和细菌对抗结核药物的敏感性,这些结果与前面Mmb R能够广泛抑制脂肪酸代谢和β氧化基因的表达是一致的。因此,本论文发现了耻垢分枝杆菌中调控脂肪酸β氧化的转录因子Mmb R,并解析了它如何通过调控细菌脂代谢来维持细菌脂稳态的分子机制。提出了一个Mmb R介导的脂代谢和脂稳态以及细菌生物膜形成调控的模型。这些工作加深了我们对分枝杆菌生物膜形成及脂代谢调控机制的理解。
二、线性调控分枝过程(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、线性调控分枝过程(论文提纲范文)
(1)紫花苜蓿MsMAX2的克隆及功能研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 DNA、RNA提取及c DNA合成 |
1.3 PCR及实时荧光定量PCR(q PCR) |
1.4 基因克隆及序列分析 |
1.5 载体构建及农杆菌转化 |
1.6 转基因阳性拟南芥植株的获得 |
1.7 亚细胞定位 |
1.8 酵母双杂交试验 |
1.9 数据分析 |
2 结果 |
2.1 紫花苜蓿Ms MAX2的克隆与序列分析 |
2.2 Ms MAX2的组织表达特异性 |
2.3 Ms MAX2蛋白的亚细胞定位 |
2.4 Ms MAX2互补拟南芥max2突变体的表型 |
2.5 Ms MAX2与At D14、At SMXL7的相互作用 |
3 讨论 |
3.1 MAX2参与调控植物的分枝发育 |
3.2 Ms MAX2在紫花苜蓿育种中的应用潜力 |
4 结论 |
(2)甘蓝型油菜腋芽数及相关性状的遗传特性与QTL分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 我国油菜增产的紧迫性及增产途径 |
1.1.1 油菜产业价值 |
1.1.2 油菜增产的迫切性 |
1.1.3 研究分枝是增产的有效途径 |
1.2 腋芽与分枝的产生及调控机理 |
1.2.1 植物分枝的类型 |
1.2.2 植物分枝的形成及功能 |
1.2.3 腋芽的形成与调控机理 |
1.2.4 影响分枝与腋芽发育的遗传因素 |
1.2.5 影响分枝与腋芽发育的环境因素 |
1.2.6 油菜分枝、腋芽的研究进展 |
1.3 SNP简介及应用 |
1.3.1 SNP简介 |
1.3.2 SNP应用 |
1.4 遗传图谱构建的原理、过程及应用 |
1.4.1 遗传图谱构建的理论基础 |
1.4.2 遗传连锁图谱构建过程及应用 |
1.4.3 甘蓝型油菜遗传图谱的研究进展 |
1.5 QTL定位方法 |
1.6 本研究目的意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验材料与群体构建 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 技术路线 |
2.1.3 DH群体构建 |
2.2 试验方法及试验流程 |
2.2.1 田间试验 |
2.2.2 表型调查 |
2.2.3 表型数据处理 |
2.2.4 DNA提取 |
2.2.5 DNA检测 |
2.2.6 SNP分型 |
2.2.7 Bin map遗传连锁图谱构建 |
2.2.8 QTL扫描 |
第三章 结果分析 |
3.1 DH群体构建 |
3.2 亲本及DH群体表型分析 |
3.3 相关性分析 |
3.4 亲本验证及群体杂株筛选 |
3.5 筛选SNP标记 |
3.6 Bin map遗传图谱构建 |
3.7 Bin map遗传图谱共线性分析 |
3.8 油菜腋芽数相关性状的QTL定位 |
第四章 讨论 |
4.1 DH群体优缺点 |
4.2 Bin map遗传连锁图谱 |
4.3 QTL定位结果分析 |
第五章 结论 |
5.1 获得DH群体 |
5.2 构建了Bin map遗传图谱 |
5.3 腋芽数相关性状QTL扫描 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(3)基于联合组学技术的红花槭叶片呈色机理分析和ArMYB89的基因功能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 红花槭概述 |
1.1.1 红花槭简介 |
1.1.2 红花槭繁育及引种的研究进展 |
1.2 组学技术的简介 |
1.2.1 基因组学 |
1.2.2 转录组学 |
1.2.3 代谢组学 |
1.3 叶片中主要色素概述 |
1.3.1 叶绿素 |
1.3.2 类胡萝卜素 |
1.3.3 类黄酮类色素 |
1.4 花青素的代谢途径及转录调控 |
1.4.1 花青素的代谢途径 |
1.4.2 花青素转录调控的研究进展 |
1.5 研究目的与意义 |
1.6 技术路线图 |
第二章 红花槭的全基因组测序 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 植物材料 |
2.2.2 实验试剂 |
2.2.3 软件及其参数 |
2.2.4 红花槭DNA的提取和质量控制 |
2.2.5 Suvey预估红花槭基因组的大小 |
2.2.6 红花槭基因组测序 |
2.2.7 红花槭基因组的组装 |
2.2.8 红花槭基因组的注释分析 |
2.2.9 红花槭基因组的进化分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 红花槭基因组的Survey分析 |
2.3.2 红花槭基因组测序数据质控 |
2.3.3 红花槭基因组的组装结果 |
2.3.4 红花槭基因组的注释分析 |
2.3.5 红花槭基因组的进化分析 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第三章 红花槭叶片的转录组与代谢组分析 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 红花槭叶片的转录组分析 |
3.2.2 红花槭叶片的代谢组分析 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 红花槭叶片的转录组分析结果 |
3.3.2 红花槭叶片的代谢组分析结果 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 基于组学技术的红花槭叶片变色机理分析 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 植物材料 |
4.2.2 分析方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 红花槭中花青素的代谢机理分析 |
4.3.2 红花槭中叶绿素的代谢机理分析 |
4.3.3 红花槭中类胡萝卜素的代谢机理分析 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第五章 ArMYB89基因的功能研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 ArMYB89基因的生物信息学分析 |
5.2.2 ArMYB89基因的克隆和功能分析 |
5.2.3 ArMYB89蛋白的相关实验 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 ArMYB89基因的生物信息学分析 |
5.3.2 ArMYB89基因的克隆和功能分析 |
5.3.3 ArMYB89蛋白的相关实验 |
5.4 讨论 |
5.5 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
(4)北疆荒漠地区不同种植模式下饲草作物水肥响应关系与灌溉水优化配置(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 前言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 参考作物潜在腾发量ET_0与作物系数K_c研究 |
1.2.2 作物水分模型及水资源配置研究 |
1.2.3 饲草高产种植模式研究进展 |
1.2.4 饲草作物对水肥耦合响应机制研究 |
1.3 研究目标及主要研究内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.4 研究技术路线 |
2 研究区概况及田间试验基础数据 |
2.1 研究区代表性分析 |
2.2 试验区概况 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 气候条件 |
2.2.3 农业气象灾害 |
2.2.4 植被土壤 |
2.3 试验饲草料作物选择 |
2.3.1 供试作物 |
2.3.2 供试材料 |
2.4 主要试验观测仪器设备 |
2.5 基本土壤物理化学指标测定 |
2.5.1 田间持水量与容重 |
2.5.2 土壤物理化学组成 |
2.5.3 土壤粒径分析 |
2.6 基于定位通量法的地下水补给量测定 |
3 饲草作物单作条件下需水规律与滴灌灌溉制度 |
3.1 引言 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 田间试验设计 |
3.2.2 观测技术指标 |
3.3 灌溉饲草作物单作需水规律与需水量 |
3.3.1 适宜水分条件下饲草作物单作需水量 |
3.3.2 适宜水分条件下饲草作物单作需水强度 |
3.3.3 不同水分处理下饲草作物单作需水量与需水模数 |
3.4 基于作物灌水特征的不同目标灌溉制度 |
3.4.1 灌溉饲草作物单作条件下不同水分处理的灌水特征 |
3.4.2 不同目标条件下单作饲草作物灌溉制度 |
3.5 小结 |
4 间播饲草作物群体需水规律与产出效应及种植模式 |
4.1 前言 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 田间试验设计 |
4.2.2 观测技术指标 |
4.3 间播饲草作物群体需水规律与产出效应 |
4.3.1 间播条件下灌溉饲草作物群体需水规律 |
4.3.2 间播条件下灌溉饲草作物生长指标 |
4.3.3 间播条件下灌溉饲草作物产量及其品质 |
4.3.4 间播条件下灌溉饲草作物水分生产效率和水分经济效益 |
4.4 基于SPSS主因子方法的间播模式综合评价 |
4.4.1 饲草作物综合评价指标的优选 |
4.4.2 饲草料作物综合评价指标无量纲化处理 |
4.4.3 饲草作物综合评价结果 |
4.5 小结 |
5 基于FAO推荐方法的ET_0计算方法优选与K_C值修正 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 数据来源 |
5.2.2 计算方法 |
5.3 干旱地区气象资料缺失条件下ET_0算法优选 |
5.3.1 不同水平年下ET_0计算结果比较 |
5.3.2 不同计算方法结果偏差与原因分析 |
5.3.3 潜在腾发量ET_0与对应气象要素间的灵敏性分析 |
5.4 灌溉饲草料作物不同生育阶段作物系数K_C值修正 |
5.4.1 基于FAO推荐的单作物系数法推求饲草作物K_c |
5.4.2 基于田间试验实测数据计算饲草作物Kc |
5.4.3 饲草作物实测K_c与FAO推荐K_c值比较分析 |
5.5 小结 |
6 非充分灌溉条件下饲草产量响应与作物水模型确认分析 |
6.1 引言 |
6.2 不同水分处理对单作饲草作物产量影响 |
6.2.1 对单作饲草料作物产量影响 |
6.2.2 对单作饲草料作物减产率的影响 |
6.3 国内外常用作物水—模型 |
6.3.1 作物水模型定义 |
6.3.2 模型基本假定 |
6.4 基于最小二乘法的作物水模型确认分析 |
6.4.1 模型选取 |
6.4.2 基于最小二乘法的作物敏感指标推求 |
6.4.3 饲草作物敏感指标分析与作物水模型优选 |
6.5 饲草作物-水模型表达式及验证 |
6.5.1 饲草作物-水模型表达式 |
6.5.2 饲草作物-水模型验证 |
6.6 小结 |
7 基于饲草作物-水模型与DP法的有限灌溉水量优化配置 |
7.1 引言 |
7.2 DP法基本原理 |
7.3 优化配置的数学模型构建 |
7.3.1 目标函数 |
7.3.2 阶段变量、决策变量与状态变量 |
7.3.3 系统方程及约束条件 |
7.3.4 初始条件与递推方程 |
7.4 作物水模型的有限水量优化配置求解 |
7.4.1 DP法所需计算参数 |
7.4.2 作物水模型优化配置求解 |
7.5 基于DP法的优化配置结果与灌溉管理策略 |
7.5.1 优化配置结果 |
7.5.2 饲草作物灌溉管理策略 |
7.6 小结 |
8 水肥耦合条件下饲草料地水肥响应分析 |
8.1 引言 |
8.2 试验方法 |
8.2.1 单作条件下灌溉饲草作物水肥响应 |
8.2.2 混间播条件下多年生灌溉饲草作物水肥响应 |
8.3 单作条件下灌溉饲草料作物水肥响应分析 |
8.3.1 水肥耦合对青贮玉米生长指标的影响 |
8.3.2 水肥耦合对青贮玉米不同生育阶段土壤含水量的影响 |
8.3.3 青贮玉米水肥耦合产量数学模型构建 |
8.3.4 水肥耦合利用效率与综合经济效益评价 |
8.4 混、间播条件下多年生灌溉饲草作物-水肥响应研究 |
8.4.1 水肥因子对多年生灌溉饲草料作物产量的影响 |
8.4.2 基于回归分析的试验结果分析 |
8.4.3 混间播饲草作物水肥耦合产量数学模型 |
8.4.4 混间播饲草料作物生育期需水量与灌溉制度优选 |
8.5 小结 |
9 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)亲本环境对克隆植物生境选择策略的影响及表观遗传记忆的调控效应(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 “觅食行为”与“生境选择” |
1.2 克隆植物的生境选择 |
1.2.1 克隆植物的生长构型 |
1.2.2 克隆植物的生物量分配模式 |
1.2.3 克隆植物生境选择的机理 |
1.3 表观遗传记忆及其调控的表型可塑性变异的跨世代效应 |
1.4 异质性UV-B环境中克隆植物的生境选择 |
1.4.1 UV-B辐射对植物的影响 |
1.4.2 异质性UV-B环境中克隆植物的生境选择 |
1.5 干旱介导的跨代胁迫记忆及其时间效应 |
1.6 本研究的内容和意义 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究意义 |
1.7 技术路线 |
第二章 UV-B辐射对克隆植物活血丹的生境选择行为的影响及其表观遗传学机制 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 植物材料 |
2.1.2 实验设计 |
2.1.3 对照光照和UV-B辐射的设置 |
2.1.4 生长和形态参数 |
2.1.5 甲基化敏感性扩增多态性(MSAP)分析 |
2.1.6 统计分析 |
2.2 结果 |
2.2.1 生境选择 |
2.2.2 MSAP实验结果 |
2.3 讨论 |
2.3.1 亲本的UV-B辐射环境会影响其基株的生境选择行为 |
2.3.2 改变生境选择行为的机制 |
2.4 小结 |
第三章 UV-B辐射剂量对克隆植物活血丹生境选择行为的影响 |
3.1 研究方案 |
3.1.1 实验材料及培养条件 |
3.1.2 实验设计 |
3.1.3 UV-B辐射处理 |
3.1.4 甲基化试剂处理 |
3.1.5 数据测量 |
3.1.6 统计分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 UV-B辐射环境和5-氮杂胞苷对亲本植株的影响 |
3.2.2 调控性UV-B以及胁迫性UV-B辐射对子代的生境选择的影响 |
3.2.3 调控性UV-B以及胁迫性UV-B辐射对子代生长策略的影响 |
3.2.4 亲本UV-B辐射剂量对其子代生长的影响 |
3.3 讨论 |
3.3.1 UV-B辐射环境及其表观遗传记忆对亲本植株的影响 |
3.3.2 调控性UV-B以及胁迫性UV-B辐射对克隆植物生境选择策略的影响 |
3.4 小结 |
第四章 克隆植物白三叶干旱胁迫记忆的时效性 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 实验设计 |
4.1.3 统计分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 干旱胁迫对亲本的影响 |
4.2.2 亲本的干旱胁迫对子代的影响 |
4.2.3 5-氮杂胞苷对子代的影响 |
4.3 讨论 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(6)葡萄分枝转录因子VvBRCs互作蛋白的筛选与功能验证(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 调控植物分枝的因素 |
1.1.1 环境因素 |
1.1.2 糖信号 |
1.1.3 植物激素 |
1.2 植物分枝的分子调控机制 |
1.2.1 BRC1 是植物分枝的重要调控因子 |
1.2.2 其他基因对分枝的调控 |
1.3 蛋白质相互作用研究方法 |
1.3.1 酵母双杂交 |
1.3.2 双分子荧光互补 |
1.3.3 pull down |
1.4 研究简介 |
1.4.1 研究目的与意义 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 VvBRCs及其候选互作蛋白的生物信息学分析 |
2.1 方法 |
2.1.1 VvBRCs及其候选互作蛋白的进化分析 |
2.1.2 VvBRCs及其候选互作蛋白的蛋白质特性分析 |
2.1.3 VvBRCs及其候选互作蛋白结构分析 |
2.1.4 VvBRCs互作蛋白网络预测分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 VvBRCs互作蛋白的筛选 |
2.2.2 氨基酸序列比对及蛋白系统进化树 |
2.2.3 蛋白理化性质分析 |
2.2.4 蛋白跨膜结构、信号肽及磷酸化位点分析 |
2.2.5 蛋白二级、三级结构预测 |
2.2.6 蛋白互作网络分析 |
2.3 讨论 |
第三章 VvBRCs候选互作蛋白的验证 |
3.1 材料 |
3.1.1 植物材料 |
3.1.2 载体与菌株 |
3.1.3 试剂 |
3.1.4 溶剂的配制 |
3.2 方法 |
3.2.1 酵母双杂交 |
3.2.2 双分子荧光互补 |
3.2.3 GST-pull down体系的初步构建 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 目的基因的克隆及酵母双杂交载体的构建 |
3.3.2 酵母双杂交分析 |
3.3.3 双分子荧光互补载体的构建 |
3.3.4 双分子荧光互补分析 |
3.3.5 GST-pull down载体的构建 |
3.3.6 蛋白的诱导表达及可溶性验证 |
3.4 讨论 |
第四章 基于转录组测序的分枝相关基因的挖掘 |
4.1 材料 |
4.1.1 植物材料 |
4.1.2 试剂 |
4.2 方法 |
4.2.1 转录组样本的确定 |
4.2.2 RNA的提取 |
4.2.3 文库构建与测序 |
4.2.4 RNA-seq数据分析 |
4.2.5 q RT-PCR验证 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 转录组样本的确定 |
4.3.2 RNA样品的检测 |
4.3.3 转录组测序结果分析 |
4.3.4 基因表达分析 |
4.3.5 差异表达基因的GO和 KEGG富集分析 |
4.3.6 植物激素合成与信号转导通路 |
4.3.7 差异表达的转录因子 |
4.3.8 葡萄分枝相关基因的实时定量PCR验证 |
4.4 讨论 |
第五章 VvBRCs互作蛋白的功能验证 |
5.1 材料 |
5.1.1 植物材料 |
5.1.2 载体与菌株 |
5.1.3 试剂 |
5.2 方法 |
5.2.1 植物过表达载体的构建 |
5.2.2 转基因植株的获得 |
5.2.3 转基因植株的分子鉴定 |
5.2.4 转基因植株的表型分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 过表达载体的构建及拟南芥的转化 |
5.3.2 过表达拟南芥的分子鉴定 |
5.3.3 过表达拟南芥的表型分析 |
5.4 讨论 |
第六章 结论 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简历 |
(7)内陆干旱区调亏灌溉对紫花苜蓿草地生产性能和水分利用的影响(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
第二章 国内外研究进展 |
2.1 灌溉在农业上的发展 |
2.2 农业中调亏灌溉研究进展 |
2.2.1 调亏灌溉的概念 |
2.2.2 调亏灌溉与作物水分生产力 |
2.2.3 调亏灌溉的优缺点 |
2.3 农田灌溉方式与效应研究进展 |
2.3.1 灌溉方式对作物生长和生产性能的影响 |
2.3.2 灌溉方式对土壤理化性质的影响 |
2.3.3 灌溉方式对水资源利用的影响 |
2.4 苜蓿灌溉及效应研究进展 |
2.4.1 苜蓿草地的灌溉实践 |
2.4.2 灌溉调节苜蓿的生长 |
2.4.3 灌溉影响苜蓿的生产性能 |
2.4.4 灌溉调控苜蓿耗水和水分利用 |
2.4.5 灌溉影响苜蓿水分适应性的生理生化机制 |
2.5 水分传输研究进展 |
2.5.1 土壤-植物-大气连续体(SPAC)中的水分传输 |
2.5.2 土壤水分传输理论与模型 |
2.5.3 根系吸水研究 |
2.5.4 蒸散发研究 |
2.6 常用蒸散发模型 |
2.6.1 单作物系数法 |
2.6.2 双作物系数法 |
2.6.3 其他蒸散发模型 |
2.7 问题的提出 |
2.8 研究内容和技术路线 |
2.8.1 研究内容 |
2.8.2 技术路线 |
第三章 材料与方法 |
3.1 试验地概况 |
3.2 试验设计与样地布置 |
3.2.1 处理设计 |
3.2.2 样地布置 |
3.3 苜蓿草地建植与管理 |
3.4 主要指标与测定方法 |
3.5 模型修正与设置 |
3.6 数据统计分析 |
第四章 调亏灌溉下苜蓿草地生产性能 |
4.1 苜蓿干物质产量 |
4.2 粗蛋白含量和相对饲用价值 |
4.3 苜蓿干物质产量与品质的关系 |
4.4 苜蓿水分利用及灌溉量与苜蓿生长和生产的关系 |
4.5 讨论 |
4.6 小结 |
第五章 调亏灌溉下苜蓿草地生长动态和光能利用 |
5.1 物质积累与分配动态 |
5.2 茎叶比动态 |
5.3 株高生长动态 |
5.4 叶面积指数生长动态 |
5.5 光能利用特征 |
5.6 苜蓿生长指标与土壤相对含水量的关系 |
5.7 讨论 |
5.8 小结 |
第六章 调亏灌溉下苜蓿草地耗水规律和水量平衡特征 |
6.1 双作物系数模型的验证 |
6.2 作物系数曲线 |
6.3 草地蒸散特征 |
6.4 土壤水分平衡过程 |
6.5 最大根系层土壤含水率动态 |
6.6 讨论 |
6.7 小结 |
第七章 畦灌下苜蓿草地土壤水分动态和根系吸水 |
7.1 土壤水分动态验证 |
7.2 根区土壤含水率变化 |
7.3 不同土层深度水分运动趋势 |
7.4 根系吸水特征 |
7.5 讨论 |
7.6 小结 |
第八章 地埋滴灌下苜蓿草地土壤水分运移模式 |
8.1 土壤水分的验证 |
8.2 第1茬根系层土壤水分运移模式分析 |
8.3 第2茬根系层土壤水分运移模式分析 |
8.4 第3茬根系层土壤水分运移模式分析 |
8.5 讨论 |
8.6 小结 |
第九章 结论、创新点和存在的问题 |
9.1 主要结论 |
9.2 创新点 |
9.3 不足之处和有待进一步研究的问题 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(8)长白落叶松短枝簇生芽变枝的变异机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词 |
1 绪论 |
1.1 长白落叶松研究现状 |
1.1.1 长白落叶松概述 |
1.1.2 长白落叶松生长性状研究进展 |
1.1.3 长白落叶松木材性状研究进展 |
1.1.4 长白落叶松生理指标研究进展 |
1.1.5 长白落叶松化学成分研究进展 |
1.1.6 长白落叶松分子方面研究进展 |
1.2 芽变研究现状 |
1.2.1 芽变的概念及类型 |
1.2.2 芽变鉴定研究进展 |
1.2.3 芽变机理研究进展 |
1.2.4 林木芽变的研究进展 |
1.3 植物分枝的研究进展 |
1.3.1 植物分枝的定义与分类 |
1.3.2 植物分枝的发生机制 |
1.3.3 影响植物分枝的主要因素 |
1.3.4 植物分枝的生物学意义 |
1.4 本研究的目的与内容及技术路线 |
2 生长性状变异研究 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 试验地概况 |
2.1.2 试验材料 |
2.2 方法 |
2.2.1 试验方法 |
2.2.2 数据统计分析 |
2.3 结果与分析 |
2.4 讨论 |
2.5 本章小结 |
3 生理性状变异研究 |
3.1 试验材料 |
3.1.1 试验地概况 |
3.1.2 试验材料 |
3.2 方法 |
3.2.1 仪器与试剂 |
3.2.2 试验方法 |
3.2.3 数据统计分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 叶绿素含量 |
3.3.2 脯氨酸含量 |
3.3.3 丙二醛含量 |
3.3.4 可溶性糖含量 |
3.3.5 可溶性蛋白含量 |
3.3.6 植物生长素(IAA)含量 |
3.3.7 植物赤霉素(GA3)含量 |
3.3.8 植物脱落酸(ABA)含量 |
3.3.9 植物玉米素(ZT)含量 |
3.3.10 植物乙烯(ETH)含量 |
3.3.11 光合指标 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
4 解剖结构变异研究 |
4.1 试验材料 |
4.1.1 试验地概况 |
4.1.2 试验材料 |
4.2 方法 |
4.2.1 仪器与试剂 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.3 数据统计分析 |
4.3 结果与分析 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
5 木材性质变异研究 |
5.1 试验材料 |
5.1.1 试验地概况 |
5.1.2 试验材料 |
5.2 方法 |
5.2.1 仪器与试剂 |
5.2.2 试验方法 |
5.2.3 数据统计分析 |
5.3 结果与分析 |
5.4 讨论 |
5.5 本章小结 |
6 基于转录组学的分子水平变异研究 |
6.1 试验材料 |
6.2 试验方法 |
6.2.1 总RNA提取和质量检测 |
6.2.2 测序文库的构建和上机测序 |
6.2.3 数据过滤及de novo组装 |
6.2.4 序列注释和差异表达基因分析 |
6.2.5 qRT-PCR验证及候选基因筛选 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 测序质量及转录本组装评估 |
6.3.2 Unigene功能注释 |
6.3.3 基因差异表达分析 |
6.3.4 qRT-PCR验证 |
6.4 讨论 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
附件 |
(9)结核分枝杆菌ESAT-6的免疫学特性及其在黏膜疫苗中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 结核病新疫苗研究进展 |
1.1.1 进入临床试验的结核病疫苗 |
1.1.2 结核病亚单位疫苗的候选抗原 |
1.2 ESAT-6 蛋白研究进展 |
1.2.1 ESAT-6 蛋白概述 |
1.2.2 ESAT-6在Mtb致病性中的作用 |
1.2.3 ESAT-6 调控宿主固有免疫应答 |
1.2.4 ESAT-6 作为疫苗候选抗原的研究 |
1.3 亚单位疫苗的佐剂研究 |
1.4 细菌信号分子c-di-AMP在感染与免疫中的作用 |
1.4.1 c-di-AMP调节细菌的生理 |
1.4.2 c-di-AMP调节宿主固有免疫应答 |
1.4.3 c-di-AMP在疫苗佐剂中的应用 |
1.5 黏膜免疫 |
1.5.1 sIgA介导的体液免疫应答 |
1.5.2 黏膜局部的细胞免疫应答 |
1.6 本研究设想 |
第二章 耻垢分枝杆菌ESAT-6 敲除株的免疫学特性 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 菌株与质粒 |
2.1.2 细胞系 |
2.1.3 培养基及缓冲液 |
2.1.4 试剂 |
2.1.5 主要仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 sg RNA敲除质粒的构建 |
2.2.2 Ms的培养、计数与感受态制备 |
2.2.3 MsΔE6 敲除株的构建与鉴定 |
2.2.4 MsΔE6 互补株的构建与鉴定 |
2.2.5 r Ms生长及抗酸特性检测 |
2.2.6 r Ms感染巨噬细胞模型建立 |
2.2.7 基因转录水平检测 |
2.2.8 蛋白表达水平检测 |
2.2.9 r Ms在巨噬细胞内的存活 |
2.2.10 统计学分析 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 Ms ESAT-6与Mtb ESAT-6 氨基酸序列分析 |
2.3.2 MsΔE6 突变株的构建与鉴定 |
2.3.3 MsΔE6 互补株的构建与鉴定 |
2.3.4 rMs的生长及抗酸特性 |
2.3.5 rMs感染巨噬细胞诱导炎症因子的转录水平 |
2.3.6 rMs感染巨噬细胞诱导i NOS的转录水平 |
2.3.7 rMs感染巨噬细胞激活炎症小体 |
2.3.8 rMs感染诱导巨噬细胞自噬 |
2.3.9 rMs在巨噬细胞内的存活 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第三章 ESAT-6 在调节巨噬细胞固有免疫中的作用 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 菌株与细胞系 |
3.1.2 实验动物 |
3.1.3 培养基 |
3.1.4 试剂 |
3.1.5 主要仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 ESAT-6 蛋白纯化 |
3.2.2 BMDM的分离与诱导 |
3.2.3 Mtb培养与计数 |
3.2.4 巨噬细胞体外刺激 |
3.2.5 基因转录水平检测 |
3.2.6 蛋白表达水平检测 |
3.2.7 免疫荧光分析 |
3.2.8 ELISA检测细胞因子分泌水平 |
3.2.9 Mtb在巨噬细胞中的存活 |
3.2.10 统计学分析 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 ESAT-6 蛋白的纯化 |
3.3.2 ESAT-6 诱导巨噬细胞I型 IFN应答 |
3.3.3 ESAT-6 调控巨噬细胞自噬 |
3.3.4 m TOR在 ESAT-6 调控自噬中的作用 |
3.3.5 IL-17在ESAT-6 通过m TOR调控自噬中的作用 |
3.3.6 ESAT-6 促进MH-S细胞炎症因子的释放 |
3.3.7 ESAT-6 抑制Mtb在 MH-S细胞内存活 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 ESAT-6 亚单位疫苗的免疫学特性 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 临床样本信息 |
4.1.2 伦理声明 |
4.1.3 实验动物 |
4.1.4 细胞培养基 |
4.1.5 试剂 |
4.1.6 主要仪器 |
4.2 实验方法 |
4.2.0 亚单位疫苗的制备 |
4.2.1 动物免疫策略 |
4.2.2 抗体水平检测 |
4.2.3 肺组织免疫细胞亚群分析 |
4.2.4 脾淋巴细胞分离 |
4.2.5 脾淋巴细胞增殖检测 |
4.2.6 脾细胞分泌的细胞因子检测 |
4.2.7 组织总RNA提取 |
4.2.8 呼吸道菌群分析 |
4.2.9 统计学分析 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 结核病患者血清特异性抗体水平 |
4.3.2 亚单位疫苗诱导的体液免疫应答 |
4.3.3 亚单位疫苗诱导的脾脏细胞免疫应答 |
4.3.4 亚单位疫苗诱导的肺部细胞免疫应答 |
4.3.5 亚单位疫苗黏膜免疫对呼吸道菌群的影响 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第五章 ESAT-6 亚单位疫苗对Mtb感染的免疫保护效率 |
5.1 实验材料 |
5.1.1 菌株与实验动物 |
5.1.2 培养基 |
5.1.3 试剂 |
5.1.4 主要仪器 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 小鼠Mtb感染模型的建立 |
5.2.2 抗体水平检测 |
5.2.3 脾淋巴细胞增殖检测 |
5.2.4 脾细胞分泌的细胞因子检测 |
5.2.5 脏器荷菌数 |
5.2.6 统计学分析 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 免疫小鼠Mtb感染后的体液免疫应答水平 |
5.3.2 免疫小鼠Mtb感染后脾淋巴细胞增殖 |
5.3.3 免疫小鼠Mtb感染后诱导的脾细胞因子分泌水平 |
5.3.4 免疫小鼠Mtb感染后脏器荷菌数 |
5.4 讨论 |
5.5 小结 |
结论 |
展望 |
本研究创新点 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简历 |
(10)分枝杆菌中一个广泛调节子MmbR调控脂肪酸β氧化、脂稳态和生物膜形成的分子机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
1 前言 |
1.1 生物膜 |
1.1.1 概述 |
1.1.2 生物膜的组成 |
1.1.3 生物膜的形成 |
1.2 分枝杆菌生物膜 |
1.2.1 分枝杆菌生物膜研究模型 |
1.2.2 分枝杆菌生物膜的特点 |
1.2.3 影响分枝杆菌生物膜形成的环境因素 |
1.2.4 分枝杆菌生物膜调控 |
1.3 分枝杆菌包膜脂质与生物膜 |
1.3.1 分枝杆菌包膜 |
1.4 分枝杆菌脂合成代谢 |
1.4.1 分枝杆菌分枝酸合成 |
1.4.2 分枝杆菌聚酮化合物合成 |
1.4.3 分枝杆菌脂质合成调控 |
1.5 分枝杆菌脂质分解代谢 |
1.5.1 分枝杆菌脂肪酸分解代谢 |
1.5.2 分枝杆菌胆固醇分解代谢 |
1.5.3 丙酰辅酶A的命运 |
1.5.4 分枝杆菌脂分解代谢调控 |
1.6 本研究的目的和技术路线 |
1.6.1 本研究的目的 |
1.6.2 本研究的技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 本研究所用到的菌株 |
2.1.2 本研究所用到的质粒及特征 |
2.1.3 本研究所用到的培养基 |
2.1.4 引物、酶和试剂盒 |
2.1.5 抗生素储存液 |
2.1.6 蛋白质诱导表达、纯化、透析相关试剂 |
2.1.7 染色质免疫共沉淀实验(ChIP)相关试剂 |
2.1.8 DNA凝胶阻滞实验(EMSA)相关试剂 |
2.1.9 RNA抽提、反转录及实时荧光定量PCR(RT-qPCR)相关试剂 |
2.1.10 生物膜定量实验相关试剂 |
2.1.11 扫描电镜实验(SEM)相关试剂 |
2.1.12 最小抑菌浓度测定实验(MIC)相关试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 基因克隆 |
2.2.2 分枝杆菌基因敲除菌株构建及鉴定 |
2.2.3 重组蛋白质表达纯化 |
2.2.4 分枝杆菌生物膜培养、观察及定量 |
2.2.5 扫描电镜观察细菌形态 |
2.2.6 转录组分析 |
2.2.7 TopA及DNase I保护实验 |
2.2.8 蛋白与染色质DNA共定位实验 |
2.2.9 凝胶阻滞实验(EMSA) |
2.2.10 染色质免疫共沉淀实验(ChIP) |
2.2.11 生长曲线测定 |
2.2.12 仞天青法测定最小抑菌浓度(MIC) |
2.2.13 实时荧光定量PCR(RT-qPCR) |
2.2.14 比较脂质组测定及分析 |
2.2.15 DNA足迹实验(DNA footprinting) |
3 结果与分析 |
3.1 MmbR调控耻垢分枝杆菌的菌落形态 |
3.1.1 MmbR含有TetR家族转录因子特征结构域 |
3.1.2 MmbR影响耻垢分枝杆菌的菌落形态 |
3.2 MmbR调控耻垢分枝杆菌生物膜形成及菌体长度 |
3.2.1 MmbR调控耻垢分枝杆菌生物膜形成 |
3.2.2 MmbR调控耻垢分枝杆菌的菌体长度 |
3.3 MmbR具有拟核蛋白性质 |
3.3.1 MmbR广泛抑制基因表达 |
3.3.2 MmbR具有保护质粒免受拓扑异构酶损伤性质 |
3.3.3 MmbR具有保护DNA不被DNase I降解的性质 |
3.3.4 MmbR与染色质DNA共定位 |
3.4 MmbR负调控耻垢分枝杆菌脂肪酸β氧化相关基因表达 |
3.4.1 MmbR参与调控耻垢分枝杆菌脂肪酸代谢调控 |
3.4.2 MmbR选择性强烈抑制局部基因的表达 |
3.4.3 MmbR调控耻垢分枝杆菌脂肪酸β氧化途径 |
3.4.4 MmbR直接结合脂肪酸β氧化基因簇启动子 |
3.4.5 MmbR特异性结合自身启动子 |
3.4.6 MmbR通过识别特定Binding Motif直接结合脂肪酸β氧化基因簇启动子 |
3.4.7 MmbR结合DNA具有极性效应 |
3.4.8 mmbR敲除不利于耻垢分枝杆菌中脂肪酸积累 |
3.5 长链脂酰辅酶A和脂肪酸特异性抑制MmbR的DNA结合活性 |
3.6 MmbR影响耻垢分枝杆菌生物膜脂质组成 |
3.7 MmbR影响耻垢分枝杆菌药物敏感性 |
3.8 MmbR功能在海分枝杆菌中保守 |
3.8.1 MmbR氨基酸序列在分枝杆菌中保守 |
3.8.2 MmbR功能在海分枝杆菌中保守但在BCG中不保守 |
3.8.3 海分枝杆菌中MmbR同样调控脂肪酸β氧化相关基因表达 |
4 总结与讨论 |
4.1 总结 |
4.2 讨论 |
4.2.1 MmbR直接调控分枝杆菌脂肪酸β氧化 |
4.2.2 MmbR感应分枝杆菌胞内Acyl-CoA和脂肪酸 |
4.2.3 MmbR是分枝杆菌中一个新型拟核蛋白 |
4.2.4 MmbR控制分枝杆菌脂稳态 |
4.2.5 MmbR影响分枝杆菌生物膜形成及药物敏感性 |
5 展望 |
5.1 深入探究MmbR拟核蛋白性质 |
5.2 深入探究MmbR特异性结合DNA的具体机制 |
5.3 探究MmbR响应Acyl-CoA及脂肪酸的具体机制 |
5.4 寻找结核分枝杆菌中调控脂肪酸代谢的转录因子 |
参考文献 |
论文发表情况 |
致谢 |
附录 |
四、线性调控分枝过程(论文参考文献)
- [1]紫花苜蓿MsMAX2的克隆及功能研究[J]. 马琳,温红雨,王学敏,高洪文,庞永珍. 中国农业科学, 2021(19)
- [2]甘蓝型油菜腋芽数及相关性状的遗传特性与QTL分析[D]. 安谈洲. 中国农业科学院, 2021
- [3]基于联合组学技术的红花槭叶片呈色机理分析和ArMYB89的基因功能研究[D]. 陆小雨. 安徽农业大学, 2021
- [4]北疆荒漠地区不同种植模式下饲草作物水肥响应关系与灌溉水优化配置[D]. 刘虎. 内蒙古农业大学, 2021(01)
- [5]亲本环境对克隆植物生境选择策略的影响及表观遗传记忆的调控效应[D]. 权佳馨. 西北大学, 2021(12)
- [6]葡萄分枝转录因子VvBRCs互作蛋白的筛选与功能验证[D]. 李子玉. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [7]内陆干旱区调亏灌溉对紫花苜蓿草地生产性能和水分利用的影响[D]. 刘敏国. 兰州大学, 2021(09)
- [8]长白落叶松短枝簇生芽变枝的变异机理研究[D]. 周雪燕. 东北林业大学, 2021(08)
- [9]结核分枝杆菌ESAT-6的免疫学特性及其在黏膜疫苗中的应用[D]. 宁唤唤. 西北大学, 2021(12)
- [10]分枝杆菌中一个广泛调节子MmbR调控脂肪酸β氧化、脂稳态和生物膜形成的分子机制研究[D]. 许慧. 华中农业大学, 2020(04)