一、甘蓝与芸薹属5个近缘物种的基因组原位杂交分析（论文文献综述）
刘维妙[1]（2021）在《芸薹属基本种扩展蛋白基因家族的进化分析及花粉发育相关扩展蛋白基因的功能分化研究》文中提出花粉发育和授粉受精过程是开花植物完成有性生殖的重要环节。花粉发育异常会影响其功能的正常完成,进而影响后代的繁衍。授粉受精过程的顺利进行离不开花粉管正常的萌发和伸长。花粉管的萌发通常起始于成熟花粉粒的内壁。在花粉管快速伸长的过程中尤其需要细胞壁的快速扩展,众多细胞壁合成和重塑蛋白都参与其中。植物扩展蛋白（expansins,EXP）是一类重要的细胞壁重塑蛋白,可以与细胞壁的多糖组分结合,通过破坏细胞壁组分之间的非共价键引起植物细胞壁的松弛,促进植物细胞的生长。扩展蛋白基因家族被细分为四个亚家族,分别是EXPA（expansin A subfamily,扩展蛋白A亚家族）、EXPB（expansin B subfamily,扩展蛋白B亚家族）、EXLA（expansin like A subfamily,扩展蛋白类A亚家族）和EXLB（expansin like B subfamily,扩展蛋白类B亚家族）。虽然近年来扩展蛋白基因的功能被广泛研究,但是有关扩展蛋白基因在植物生殖发育阶段的功能以及有关EXPA和EXPB亚家族基因协调作用都还鲜有报道。本文以白菜‘矮脚黄’（Brassica campestris ssp.chinensis,syn.B.rapa ssp.chinensis cv.Aijiaohuang）核雄性不育两用系ajhGMS‘Bcajh97-01A/B’和黑芥（B.nigra cv.Z1411-02）以及甘蓝（B.oleracea cv.Jingfeng 1）为材料,对芸薹属三个二倍体基本种的扩展蛋白基因家族进行鉴定、进化和表达分析,明确三个基本种扩展蛋白基因家族的进化特征,为探究扩展蛋白基因在花粉和花粉管发育过程中的功能提供相关基础;由基因家族分析筛选到两个在白菜花粉发育后期和花粉管中高表达的基因BrEXPB4和BrEXPB9,通过人工microRNA技术研究BrEXPB4和BrEXPB9在白菜花粉和花粉管发育中的功能;采用CRISPR/Cas9技术和过表达技术对两者在模式植物拟南芥中的同源基因AtEXPB5进行生物学功能的分析,并对与其在花粉和花粉管发育阶段具有冗余功能的AtEXPA4进行验证;通过酵母单杂交和双荧光素酶实验对AtEXPB5和BrEXPB4/9可能参与的转录调控路径进行研究。取得的主要结果与结论如下:（1）通过三步分析法,鉴定了芸薹属三个基本种（白菜、甘蓝和黑芥）的扩展蛋白基因家族,并经与模式植物拟南芥的系统发育、基因结构和理化特性的比较分析对它们的扩张模式和进化细节进行了研究,发现经过独立的进化,扩展蛋白基因家族在这三个基本种中的相似性较多,而分歧较少。通过比较启动子和编码序列的差异,发现在拟南芥和三个基本种的直系同源物之间存在显着正相关性。随后的表达分析表明这三个物种的扩展蛋白基因家族中存在广泛的功能差异,特别是在生殖发育过程中筛选到两个在白菜花粉和花粉管发育阶段强烈表达的基因BrEXPB4和BrEXPB9。（2）通过烟草和洋葱瞬时表达体系进行亚细胞定位的结果表明,BrEXPB4和BrEXPB9都定位在细胞壁上,这与它们都具有信号肽结构的预测结果一致。通过荧光定量PCR和GUS基因报告系统进行的时空表达分析表明,BrEXPB4和BrEXPB9的表达模式也很相似,都是从单核花粉后期开始表达,并随着花粉的发育,表达量逐步升高,并且可以一直持续到花粉管中。（3）采用人工microRNA技术分别和同时抑制BrEXPB4和BrEXPB9的表达,进而对它们的生物学功能进行鉴定。当它们被单独抑制时,对植株的生长发育并没有造成明显的影响。然而当它们的表达被同时抑制时,却造成约50%的花粉败育,并不能正常萌发。对败育花粉的细致观察显示,花粉的败育起始于单核花粉晚期,进一步使小孢子细胞质和花粉内壁降解,最终造成花粉败育和萌发异常。（4）通过亚细胞定位和时空表达分析,发现AtEXPB5定位在细胞壁上,并且其编码基因在成熟花粉粒和花粉管中强烈表达。然而,无论是敲除AtEXPB5还是过表达AtEXPB5都未对拟南芥的生长发育造成显着影响。结合前人相关电子表达谱的研究,发现仅有AtEXPA4在生殖发育阶段与AtEXPB5具有相似的表达模式。构建了AtEXPA4的敲除和过表达材料,并通过杂交获得AtEXPA4和AtEXPB5的双突变体,观察发现在双突变体中,花粉管伸长的速度显着减缓,并且无论是AtEXPB5还是AtEXPA4都可以恢复双突变体花粉管伸长减缓的表型,说明AtEXPA4和AtEXPB5冗余地参与了花粉管的发育。（5）通过亚细胞定位和时空表达分析,发现AtEXPA4定位在细胞壁上,其编码基因不仅在生殖发育阶段表达,也在拟南芥的根中优势表达。主根长度和根分生区的测量结果表明,AtEXPA4对于主根的生长具有促进作用。（6）通过酵母单杂交和双荧光素酶实验表明,AtEXPB5的表达可由AtTDF1和AtAMS共同激活,而这一调控途径在白菜中并不保守。这说明AtEXPB5和BrEXPB4/9的生物学功能产生分化,并且参与不同的转录调控路径。BrEXPB4/9及其同源基因AtEXPB5在表达模式、功能和调控网络上显示出巨大差异说明在进化过程中,同源基因物也会产生功能和调控的变化。
蔡旭[2]（2021）在《白菜泛基因组研究》文中认为芸薹属（Brassica）是十字花科下具有极高经济价值的属,包含了在全世界范围内广泛栽培的油料和蔬菜作物。芸薹属包括白菜、甘蓝和黑芥三个二倍体,以及通过这三个物种相互之间远缘杂交形成的油菜、芥菜和埃塞俄比亚芥三个异源四倍体。在种内分化过程中,芸薹属物种形成了丰富的表型变异。例如,白菜在种内分化过程中形成了大白菜、芜菁、油用白菜、小白菜和菜心等不同的亚种和变种。因此,鉴定物种完整的变异信息对种内分化和育种研究都有重要意义。本研究通过de novo组装16个不同类型的白菜基因组,构建了白菜泛基因组。基于白菜泛基因组和524份重测序白菜,构建了白菜物种变异库,并且鉴定到了与白菜形态型驯化相关的重要候选基因。此外,基于白菜泛基因组,探究古六倍体白菜基因组在种内分化过程中的基因丢失规律。主要研究结果如下:1.通过de novo组装了16个不同白菜基因组,结合已发表的大白菜和油用白菜参考基因组,我们构建了由18个代表性白菜组成的白菜泛基因组。白菜泛基因组包括了47107个基因家族,其中55.74%、25.00%、17.80%和1.46%的基因被鉴定为核心（core）、次核心（softcore）、非必须（dispensable）和私有（private）基因。2.本研究获得了524份白菜重测序数据,结合白菜泛基因组,我们在524份白菜基因组中检测到了3.97 M的SNPs,1.14 M的In Dels,以及57877个具有多态性的结构变异。值得注意的是,在不同白菜基因组间鉴定了4个Mb级别的倒位。3.本研究构建了包含白菜结构变异的图形化基因组,并分析了524份白菜基因组中结构变异。研究发现结构变异与白菜不同形态型驯化相关。进一步,本研究进一步发现Br PIN3.3、Br MYB95.3、Br FL5.1和Br SAL4.2四个基因可能参与白菜叶球驯化。4.13.42%与拟南芥存在共线性的基因在不同白菜基因组中发生丢失。我们将这些种内分化中易丢失的共线性基因定义为“FSG（Flexible syntenic gene）”。我们发现,FSG会聚集显着多的非同义突变和转座子。进一步分析表明,种内分化过程中基因易丢失性与个体基因组的适应性相关。5.本研究发现,白菜非优势亚基因组上FSG比例显着高于优势亚基因组。表明白菜种内分化过程中,基因偏向性丢失依旧在持续,这导致白菜亚基因组优势在持续扩大。结果表明,除了“两步法”进化导致白菜亚基因组优势形成之外,基因组组成可能是导致亚基因组优势形成的另一个重要因素。基于由代表性白菜材料构建的白菜泛基因组,本研究表明了结构变异对白菜不同形态型驯化的重要作用,同时也揭示了白菜古多倍化事件对种内分化的重大影响。总的来说,本研究提供了丰富的资源用于白菜育种和基因组学研究。
邵玉娇,曾攀,李再云[3]（2021）在《芸薹属种间和属间杂种和异源多倍体的偏亲表型及遗传机制》文中研究说明虽然种间杂种和异源多倍体的形态特征具有多重性,有中间型、亲本型和超亲型,但有时只表现其中一个亲本的一些形态、生理与分子等层次的性状或特性,即在性状控制方面的偏亲现象。鉴于芸薹属3个栽培异源四倍体种间的细胞遗传学相互关系、芸薹属栽培种与近缘种的大量远缘杂交,本文对芸薹属栽培多倍体及人工合成的芸薹属栽培种与其他近缘种的属间杂种及多倍体的形态表现特征及可能机理进行综述与讨论。3个芸薹属异源四倍体中除发生基因组B>A>C的rRNA基因表达的显性及等级外,形态特征的偏亲表现也较明显,甘蓝型油菜及埃塞俄比亚芥的表型偏向甘蓝、芥菜型油菜的表型偏向黑芥,故甘蓝的表型可整体上掩盖黑芥和白菜型油菜的形态特征,黑芥可掩盖白菜型油菜的表型,呈现C>B>A的等级关系。芸薹属栽培种与萝卜、诸葛菜、菘蓝等的属间杂种及异源多倍体的表型偏向萝卜及诸葛菜,其中基部叶片的缺刻特性最易表现出来。偏亲表型包括一个亲本的整体表型、多个性状直至单个性状,由一条或几条染色体所决定。偏亲表型的发生可能与供体基因组及基因本身的性质及结构、基因组间的互作有关,调控的分子机制有待研究。
唐芳[4]（2021）在《利用转录组与代谢组联合分析甘蓝粒色变化的差异机理》文中提出相同遗传背景下,黄籽油菜的含油量和蛋白含量高于黑籽,因此选育高产优质的黄籽是当前油菜研究的重要目标之一,然而黄籽油菜性状不稳定,遗传模式复杂,且自然界中缺乏天然的种质资源,极大地阻碍了黄籽油菜的育种进程。前期我们课题组从观赏植物羽衣甘蓝中发现了黄籽突变单株,经系统改良已育成C亚基因组上携带黄籽基因的宝贵甘蓝资源材料,为选育稳定的黄籽油菜奠定了材料基础,同时也填补了自然界无黄籽甘蓝资源的空白,但具体分子机理有待进一步研究。本研究以特有的黄籽甘蓝品系（Y20L903和Y20L921）与传统黑籽甘蓝品系（B20L926和B20L971）为材料,围绕甘蓝粒色形成的差异机理进行了初步研究。首先利用广泛靶向代谢组对黄、黑籽甘蓝不同发育期种子的代谢物进行了UPLC-HESI-MS/MS检测,通过定性定量分析,初步确定黄、黑籽甘蓝中的差异代谢物;其次,通过基因组三代测序技术并结合HiC辅助技术完成了对甘蓝B970高质量基因组的组装;第三,结合转录组测序和qRT-PCR分析进一步对黄、黑籽甘蓝中的差异表达基因进行了筛选鉴定,并对其进行GO功能注释和KEGG富集分析,初步明确甘蓝粒色变化的相关代谢通路和关键候选基因;最终借助于代谢组、转录组和基因组综合分析的结果,初步完成了对甘蓝中类黄酮代谢分子调控网络的分析,为进一步阐明甘蓝粒色差异形成的分子机理奠定了基础。其主要研究结果如下:1.黄、黑籽甘蓝种子差异代谢物鉴定分析本研究分别以黄、黑籽甘蓝（Y20L921、B20L926和B20L971）不同发育期的种子为材料,利用UPLC-HESI-MS/MS技术共检测出1162个有效质谱峰,根据保留时间、质荷比、二级质谱和已有的数据库信息对其进行注释,结果共鉴定出287种代谢物成分,包括33个酚酸类、72个类黄酮类、34个硫苷类、71个脂质类以及77个氨基酸类及其衍生物。基于标准品对其中147种代谢物（酚酸类33个、类黄酮类72个、硫苷类34个和氨基酸类8个）进行定量分析,初步确定了12种可能与粒色相关的差异代谢物,包括柚皮苷、五羟基黄烷、二氢山奈酚、圣草酚、无色矢车菊素、表儿茶素、儿茶素以及原花青素低聚物等及其衍生物,且它们在黑籽中的积累水平明显高于黄籽甘蓝。因此,推测表儿茶素和原花青素的低积累可能是甘蓝形成黄籽种皮一个重要因子。2.高质量甘蓝基因组组装利用基因组三代PacBio、二代Illumina及HiC辅助基因组组装相结合的策略对甘蓝B970基因组进行组装,组装基因组大小为524.95 Mb,包含9条染色体,scaffold N50长度为62.44 Mb,BUSCO值为98.2%,基因组组装质量高。基因组注释结果表明,基因组重复序列占比65.14%。共注释了48,291个基因,完整结构基因占比89.17%,功能注释基因占比85.46%,注释基因集BUSCO评估为99.2%,基因组注释结果良好。高质量甘蓝基因组的组装为黄、黑籽甘蓝的转录组测序提供了参考基因组,使得转录组测序更为准确可靠。3.黄、黑籽甘蓝种子的转录组学分析本研究分别以黄、黑籽甘蓝（Y20L903、Y20L921、B20L926和B20L971）授粉后20天、40天和50天的种子为材料进行转录组测序,分析时根据黄、黑籽甘蓝材料生长发育快慢和表型一致性,将其分为两组（Y20L903和B20L971;Y20L921和B20L926）。在授粉后40天和50天种子中,两组材料差异表达基因的top GO分析均显着富集在类黄酮合成相关条目,包括类黄酮和柚皮素-查尔酮生物合成等过程。KEGG富集结果表明,在材料Y20L921和B20L926授粉后40天和50天种子中的差异表达基因被显着富集到异黄酮、类黄酮生物合成等相关代谢通路。同时,以甘蓝B970为参考基因组（未发表）对类黄酮基因进行基因组水平鉴定,结果共注释了48个参与类黄酮合成途径的基因,其中12个基因在黄、黑籽甘蓝Y20L921和B20L926材料中表现为差异表达,授粉后20天BolPALb/c、BolC4Hb/c/e、Bol4CLa、BolTT4b/c、BolTT5b和BolTT6d在黑籽甘蓝中高表达,而BolTT3、BolTT18a和BolTT10在黑籽甘蓝中的表达水平均高于黄籽,说明类黄酮途径结构基因的低表达可能与甘蓝黄、黑籽形成相关联。进一步鉴定了47个木质素相关基因,结果表明木质素途径基因CCR、CAD、LAC和PER的转录水平很低,在黄、黑籽甘蓝之间并没有显着表达差异,推测甘蓝黄籽形成受木质素代谢途径影响较小。4.黄、黑籽甘蓝类黄酮代谢网络差异分析根据代谢组和转录组分析结果,综合分析了两组黄、黑籽甘蓝材料中类黄酮代谢网络的差异。在Y20L921与B20L926材料间,无色矢车菊素、表儿茶素及其衍生物和原花青素低聚物在黑籽甘蓝B20L926中的积累量明显高于黄籽甘蓝Y20L921;同样,差异代谢物相关的基因BolTT3、BolTT18a和BolTT10在黑籽中高表达,而BolTT3在黄籽中几乎不表达;然而在Y20L903与B20L971材料间,上述差异代谢物在Y20L903中也有较高水平的积累,可能与Y20L903材料粒色存在分离相关,结合转录组和qRT-PCR分析发现仅BolTT3在黄、黑籽中存在稳定的差异。综上结果表明,黄籽Y20L903和Y20L921间还存在较大的差异,一方面,可能由于混合材料取样导致Y20L903中有黑籽混入,另一方面根据本研究结果推测:Y20L921的种皮色素合成受阻点在无色矢车菊素的上游,且阻断效果好,下游代谢产物少,粒色稳定;Y20L903的种皮色素合成受阻点主要表现在色素合成的末端,即原花青素低聚物的前后,由于该材料成熟种皮中已有较多的原花青素低聚物,在一定条件下得到氧化而呈现出一定的颜色;同时也说明不同材料间粒色差异形成机理可能不同。
贾乐东[5]（2021）在《甘蓝型油菜花色调控主效基因挖掘与功能分析》文中认为近年来在乡村振兴的带动下,油菜花作为重要的旅游资源越来越受到青睐,各地举办的油菜花节等观光旅游项目已逐渐成为乡村近郊游的热门产业。传统油菜的花色是以金黄色、深黄色、土黄色和黄色为代表的黄色系,通过与近缘物种的远缘杂交,逐渐育成以乳白色、白色为代表的白色系,以深红色、橘红色、红色和桃红色等为代表的红色系,以及以淡粉色、粉黛色和粉紫色等为代表的粉紫色系的多元花色品系,但油菜花色变异的遗传机理和分子机制仍未完全解析,需要进行深入研究。本研究以彩花油菜中具有代表性的甘蓝型油菜橘红花自交品系（Orange-red petal,OrP）、白花自交品系（White petal,WP）、黄花品种中双11（ZS11）、黄花品系WYA47和DHM42等作为研究材料,通过表型观察、遗传学、代谢组、转录组和重测序等方法,确定了橘红花和白花性状产生的关键色素组分和遗传规律,定位和克隆了控制橘红花和白花性状的关键候选基因,并对其进行转基因功能验证,探究甘蓝型油菜橘红花和白花性状产生的遗传规律及分子机制,为甘蓝型油菜彩色花培育奠定理论基础。主要结论如下:1.橘红花性状主效基因BnaA07.PAP2调控橘红花形成的分子机制研究1.1橘红色花瓣积累花青素和类胡萝卜素而呈现橘红色在橘红花材料OrP的下胚轴、子叶和幼叶等部位均呈现不同程度的紫红色,且花瓣在B5（花蕾长5.5～5.9 mm）时期后开始呈现红色;S3（花瓣刚好完全展开,花药未开裂）时期的花瓣红绿色差值Δa为正值,说明OrP花瓣颜色偏红。代谢组比较分析发现,在S2（花朵半开呈圆筒状）和S4（花瓣完全展开至最大,花药萎焉）时期,OrP花瓣中总花色苷的相对含量分别是ZS11的5.420和3.345倍;总类胡萝卜素含量分别是ZS11的0.880和0.555倍,其中显黄色的叶黄素和玉米黄质的总量分别是ZS11的1.927和0.948倍。因此,OrP花瓣中积累花色苷和类胡萝卜素使花瓣呈现橘红色。1.2橘红花材料OrP与黄花材料ZS11的转录组学比较分析对OrP和ZS11的B3（花蕾长3.0～3.9 mm）、B5（花蕾长5.0～5.9 mm）花蕾,B5、B8（花蕾长8.0～8.9 mm）、S1（花瓣高于萼片1/2以上但未展开）和S3时期花瓣,以及OrP×DHM42衍生F2群体中极端表型S1、S3时期混池花瓣等材料进行转录组学比较分析,以ZS11作为对照,共筛选到13,047个差异表达基因。KEGG富集表明与花青素生物合成相关的代谢途如苯丙烷、类黄酮和异黄酮等途径被显着富集。花青素代谢途径相关的139个基因中,有46个基因在OrP和ZS11中存在显着差异表达;qRT-PCR结果表明,直接参与花青素合成的Bna.DFR和Bna.ANS在OrP的B5时期花蕾和花瓣中均显着上调表达。1.3橘红花性状的遗传分析与主效基因精细定位OrP与不同的黄花材料构建F2遗传群体,其中F1代植株花瓣为橘红色,F2群体中橘红花与黄花植株符合3:1的分离比;OrP×DHM42衍生F2群体中S3和S4花瓣红绿色差值Δa均呈多峰分布。说明橘红花性状受一对显性主效核基因控制,可能受微效基因影响。F2极端混池与两亲本进行30×重测序,分析结果表明,各样本的全基因组覆盖度为91.37%～95.73%;BSA分析将OrP橘红花性状主效基因定位在Darmor-bzh参考基因组A07染色体17.239～21.522 Mb范围,Indel和SSR标记精细定位区间为164.389 Kb,包含34个基因。转录组结果表明,ZS11参考基因组同源区间内仅BnaA07G0287000ZS基因在OrP各时期的花蕾和花瓣中均显着上调表达,ZS11中几乎不表达,确定其为候选基因,命名为BnaA07.PAP2,qRT-PCR结果显示BnaA07.PAP2在OrP下胚轴、子叶、幼叶和花瓣等器官中均有较高表达。1.4 BnaA07.PAP2诱导花青素合成结构基因的表达调控橘红花的形成通过CRISPR/Cas9敲除OrP中BnaA07.PAP2基因,T1代阳性植株花瓣呈黄色,S3时期花瓣红绿色差值Δa显着降低;在B5时期花蕾中,参与花青素合成的Bna.DFR和Bna.ANS基因的表达显着降低,说明BnaA07.PAP2基因通过诱导Bna.DFR和Bna.ANS基因的表达从而合成花青素,花青素与类胡萝卜素共同显色使花瓣呈现橘红色。2.白花性状主效基因BnaC03.NCED4调控白花形成的分子机制研究2.1白色花瓣中类胡萝卜素降解导致白花形成白花品系WP的花瓣在B3、B4（花蕾长4.0～4.9 mm）和B5时期为嫩绿色,B6（花蕾长6.0～6.9 mm）至B7（花蕾长7.0～7.9 mm）时期花瓣颜色逐渐变黄,S1至S4时期花瓣颜色由淡黄色逐渐变为白色;而ZS11在S1至S4时期一直保持黄色。S4时期ZS11花瓣的黄蓝色差值Δb显着高于WP,说明ZS11与WP相比明显偏黄。代谢组分析结果表明,在S2和S4时期花瓣中,ZS11总类胡萝卜素含量分别是WP的1.777和1.969倍;期间ZS11总类胡萝卜素含量增加915.253μg/g（约55.463%）,而WP仅增加了374.597μg/g（约40.346%）;同期,ZS11中显黄色的叶黄素和玉米黄质总量降低22.433μg/g（约5.565%）,WP则降低83.455μg/g（约34.705%）。因此,WP花瓣中叶黄素和玉米黄质含量急剧降低导致花瓣由淡黄色变为白色。2.2白花材料WP与黄花材料ZS11的转录组学比较分析对WP的B5、B7、S1、S3时期花瓣,以及DHM42×WP衍生F2群体中的黄花和白花极端表型S1、S3时期混池花瓣等材料进行转录组学比较分析,以同时期的ZS11为对照,共筛选到9,557个差异表达基因,其中4,593个上调,5,228个下调。KEGG富集分析发现苯丙烷、类黄酮、类胡萝卜素、异黄酮、黄酮与黄酮醇、卟啉与叶绿素等代谢通路被显着富集。2.3白花性状的遗传分析与候选基因定位筛选对DHM42×WP衍生的F2群体进行遗传分析发现,F1代植株花瓣为淡黄色或乳白花,F2群体中白花/淡黄花与黄花植株符合3:1的分离比;F2群体S3和S4时期花瓣黄蓝色差值Δb均呈多峰分布。说明WP白花性状可能受一对显性主效核基因控制,也可能同时受微效基因影响。F2极端混池与两亲本进行30×重测序,分析结果发现,各样本的全基因组覆盖度为92.17%～95.39%;BSA分析将WP白花性状主效基因定位在Darmorbzh参考基因组C03染色体52～54 Mb范围,分别与ZS11和No.2127参考基因组C03染色体68.00～70.14 Mb和61.35～63.33 Mb区段同源。转录组结果表明,ZS11参考基因组候选区间内的215个基因仅BnaC03G0710000ZS基因在WP显着上调表达,因此确定其即为候选基因,命名为BnaC03.NCED4。qRTPCR结果表明,BnaC03.NCED4基因在WP的子叶和花瓣中高表达,在ZS11的根、幼叶和花瓣中表达水平较低。2.4白花性状候选基因BnaC03.NCED4调控白花的形成在ZS11材料中超表达BnaC03.NCED4基因,T1代转基因阳性植株花瓣为白色;S4时期花瓣黄绿色差值Δb显着降低;S3时期花瓣中,BnaC03.NCED4基因表达量显着升高,说明BnaC03.NCED4基因可以通过降解类胡萝卜素而使花瓣由黄色变为白色。
袁璐[6]（2021）在《榨菜和紫甘蓝远缘杂交及其多倍化过程优势性状产生的分子机理研究》文中研究表明本研究以榨菜（Brassica juncea）和紫甘蓝（B.oleracea）远缘杂交及多倍化获得的异源三倍体与异源六倍体为实验材料,开展了远缘杂交及多倍化过程中基因表达与优势性状产生的分子机理研究。通过基因表达规律研究,明确了杂交及多倍化过程中基因表达存在加性与非加性模式,筛选到了与蜡质层等优势性状相关的关键非加性表达基因,发现了与DNA甲基化过程相关的基因非加性上调表达;通过探究基因组DNA甲基化模式的变化,初步解析了远缘杂交及多倍化过程DNA去甲基化与优势性状产生的相关性,明确了非加性上调表达的DNA去甲基化酶同源基因AtDML3的功能;同时,研究发现远缘杂交及多倍化过程中miRNA呈非加性表达,并且参与调控抗TuMV等优势性状的产生,进一步解析了非加性表达miRNA调控优势性状产生的分子机理;最后,通过异源六倍体与榨菜回交,获得了田间观察抗病性强、叶色浓绿、具蜡质层的榨菜异附加系新种质。研究结果将为远缘杂交及多倍化过程优势性状的产生与利用提供理论依据和实践基础。取得的主要结果如下:（1）通过对榨菜（T）和紫甘蓝（C）远缘杂交种（H0）及其多倍化后代（S0）进行表达谱分析,发现远缘杂交及多倍化过程发生了基因表达差异,差异主要来源于杂交;有28.6%-29%的基因表达为非加性,以非加性抑制为主;通过对非加性表达基因功能富集分析,发现8个非加性上调表达基因参与芥子油苷合成途径,与S0总芥子油苷含量增加结果一致;发现58个非加性下调表达基因参与蜡质合成途径,叶片蜡质层切片观察与qRT-PCR结果一致。此外,4个非加性上调表达的基因参与DNA甲基化与去甲基化过程,推测会导致远缘杂交及多倍化过程甲基化水平的改变。结果表明:榨菜和紫甘蓝远缘杂交与多倍化过程发生了广泛的基因表达改变,非加性表达基因通过调控芥子油苷含量、蜡质性状来提高或维持S0叶菜的营养品质与感官品质。（2）为了探究非加性上调表达的DNA甲基化过程相关基因是否会引起远缘杂交及多倍化DNA甲基化水平与模式的变化,通过MSAP分析,发现远缘杂交发生了DNA甲基化水平的下降（T:42.1%,C:55.2%;H0:22.7%）,而在S0（22.8%）中基本维持;H0与S0中DNA甲基化模式发生改变的频率为2.40%,通过扩增获得了19条发生DNA去甲基化的差异甲基化片段（DMF）;qRT-PCR分析表明,DMF3、DMF6、DMF9与DMF18在H0与S0中均表达上调,其中包括泛素连接酶基因At ATL6和叶片衰老相关基因At NAC042;通过同源性比对分析,发现2个非加性上调表达的参与DNA甲基化与去甲基化过程的基因BjuA003228和BjuB045323与DNA去甲基化酶基因AtDML3一致性最高,推测存在功能相似性。结果表明:远缘杂交与多倍化是DNA甲基化水平降低的过程,DNA去甲基化酶的非加性表达参与触发了杂交种（H0与S0）的DNA甲基化改变,去甲基化的位点或许与叶片延衰等性状相关。（3）为了探究非加性表达的DNA去甲基化酶同源基因AtDML3的功能,通过对突变体观察发现除叶片衰老发生时间,dml3与野生型生长和发育状态基本一致;利用WGBS技术对dml3在叶片发育与衰老阶段DNA甲基化模式进行分析,发现dml3维持较高水平的CG类型甲基化;受到DML3调控的CG类型的差异甲基化基因（DMG）共有634个,其中有16.2%在叶片衰老过程被激活。通过BSP与qRT-PCR对12个衰老相关DMG进行差异位点甲基化模式验证与表达分析,发现DNA甲基化水平与表达水平呈负相关关系,而在dml3中却相反。结果表明:AtDML3通过参与一组衰老相关基因去甲基化调控拟南芥叶片发育。（4）为了探究远缘杂交及多倍化过程miRNA的非加性表达模式及对基因表达的调控机制,通过对T、C、H0和S0进行smallRNA测序分析,发现远缘杂交及多倍化过程发生了miRNA表达改变,差异主要来源于杂交;15%-16%的miRNA发生非加性表达,以非加性抑制为主,约40%的miRNA与其靶基因呈非加性负相关关系;对非加性抑制miRNA的靶基因进行KEGG通路富集分析,发现其参与油菜素内酯合成、淀粉和蔗糖代谢等途径,推测非加性抑制的miRNA通过调控靶基因增加生物量;此外,受TuMV诱导的bra-miR1885b在H0与S0均非加性抑制,而其抗病靶基因BjuB038637和BjuB029447非加性上调表达;对bra-miR1885b进行功能分析,发现榨菜过表达株系对TuMV的敏感性提高,利用STTM1885b抑制榨菜内源bra-miR1885b活性,则降低其感病程度,S0表现为低感病。结果表明:远缘杂交及多倍化过程通过非加性表达的miRNA参与调控生物量、抗病性等优势性状的产生。（5）为了利用S0的优势性状进行新种质创制,将S0与榨菜回交3代获得了榨菜-紫甘蓝异附加系群体TCnA2代（T、C、n、A分别表示榨菜、紫甘蓝、染色体编号、附加）1036株;利用紫甘蓝对于榨菜单一EST-SSR标记对TCnA2代进行染色体组成鉴定,发现附加1条（对）-2条（对）染色体占50%以上;田间观察发现,TCnA2代群体部分叶色深绿,植株生长后期TuMV感病情况减弱。结果表明:以远缘杂交与多倍化获得的异源六倍体作为桥梁亲本,一方面可以通过蜡质层的提高形成组成型防御,另一方面添加紫甘蓝基因组可以触发bra-miR1885b的非加性抑制,调控抗病基因抵御TuMV,能够获得附加紫甘蓝染色体的优质抗病异附加系。
靖金杰[7]（2020）在《向新型甘蓝型油菜导入多个芥菜型油菜品种的遗传变异》文中研究指明甘蓝型油菜是世界范围内广泛种植的重要油料作物,但其遗传基础日益狭窄。芥菜型油菜虽种植区域不及甘蓝型油菜,但具有耐干旱贫瘠等优良性状,同时与甘蓝型油菜具有较大的亚基因组差异。本课题组早期通过大规模的种间杂交及多轮的群体改良将74份埃塞俄比亚芥与122份白菜型油菜品种的遗传变异导入至甘蓝型油菜中,形成了新型甘蓝型油菜（ArArCcCc）基因资源库。为了进一步拓宽其遗传多样性,本研究在数十份优良新型甘蓝型油菜株系的基础上,拟通过种间杂交导入蕴含在芥菜型油菜种内的遗传变异,获得融合芥菜型油菜、甘蓝型油菜、白菜型油菜和埃塞俄比亚芥四个物种基因组成分的独特基因资源库。课题组收集了来自8个国家的371份芥菜,从中筛选出152份具有黄籽、抗虫、耐旱耐贫瘠等特色性状的芥菜型油菜与61份新型甘蓝型油菜株系进行杂交。采用形态学以及分子标记对获得的2427个杂种F1进行鉴定,2017年以芥菜型油菜作父本配置了101个组合,得到F1 413株,仅47株为真杂种,真杂种率为11.4%;而2018和2019年以芥菜型油菜作母本配置155个组合,得到2014株F1,其中1868株为真杂种,真杂种率达到92.7%。经过三次杂交,总计获得256个杂交后代,涉及152个芥菜型油菜和61个新型甘蓝型油菜亲本。从6347对基于芥菜型油菜Aj基因组的内含子多态性引物筛选出270对SSR引物以及鉴定新型甘蓝型油菜的16对引物,对多个芥菜、新型甘蓝型油菜、白菜、甘蓝和黑芥多品种混合样进行筛选,共获得95对可鉴定芥菜导入的多态性引物。F1通过自交和回交收获到138个组合的F2和BC1F1,选择36对引物对其中6个组合（每组合1个单株）进行芥菜型油菜基因组导入分析,发现6个组合芥菜型油菜基因组含量都超过50%,最高为89.6%,最低为54.0%,平均含量达到72.8%,接近理论值（75%）。从以上6个组合的F2、BC1F1中按照芥菜型油菜亲本和杂交后代的性状筛选出3个代表性组合进行鉴定,在这些组合中发现黄籽和深根性状,且千粒重也得到了增加。继续使用36对引物对这3个组合的79个自交后代（F3和BC1F2）进行芥菜型油菜基因组含量的鉴定,3个组合中芥菜型油菜基因组含量变异范围分别为3.7%-36.8%、3.7%-80.3%、14.8%-63.0%。平均值分别为17.4%、58.6%、38.2%,比BC1F1和F2世代分别下降了56.8%、28.5%、15.8%。染色体数目观察结果表明大部分株系还未达到38条染色体,但也有少数株系已具有38条染色体。本研究为进一步杂交、筛选、鉴定出具有38条染色体组成的新型甘蓝型油菜奠定了基础。
刘凤琼,武晓晓,李海炎,王红梅,贺申魁[8]（2021）在《基于RAD测序的全基因组SNPs揭示‘桂林柳叶菜花’与芸薹属亲缘关系》文中提出为了研究‘桂林柳叶菜花’与芸薹属的亲缘关系,本研究以‘桂林柳叶菜花’与芸薹属的不同品种共30份种质资源为试验材料,采用单核苷酸多态性技术分析遗传多样性、群体结构、进化方向。结果表明,利用生物信息学分析重测序数据,获得103 G高质量数据,共检测到6 873 195个SNP,其中‘桂林柳叶菜花’检测到219 463个SNP。基于SNP标记获得的进化树在遗传距离0.003处将30份种质资源分为两大组,在0.036处,‘桂林柳叶菜花’所在的组又被分为三个小组,可以看出芸薹属不同品种之间的遗传多样性。其中,‘桂林柳叶菜花’与‘十月鲜红菜苔’、‘无渣四九菜心’最先聚为一组,遗传距离最小,表明三者亲缘关系最近,进而与‘甜脆小白菜’等聚类为一组,表明‘桂林柳叶菜花’与此两种类型也有一定的亲缘关系,主成分分析（PCA）与群体结构分析获得了与进化树一致的结果。研究结果体现了芸薹属不同品种的遗传多样性;推测‘桂林柳叶菜花’是一个经过长期演变而形成的一个纯度较高的地方品种,不存在与甘蓝类或芥菜类的杂交。本研究为‘桂林柳叶菜花’在当前主流的芸薹属作物中建立起了亲缘关系网,为今后新的品种材料的创制以及新品种的选育提供依据。
王泰[9]（2020）在《两个芸薹属同源异源六倍体（CcCcCoCoBcBc）形态、染色体组成及基因表达研究》文中指出基因组多倍化是一种普遍的生物学现象,也是新物种形成的重要推动力。植物多倍化过程中常伴随着基因组结构、基因表达、表观遗传等改变,产生有异于亲本的表型。多倍化导致物种的基因组趋于复杂,基因拷贝数增多,为性状的遗传解析及基因定位、功能分析带来挑战。染色体片段缺失往往导致相应的表型变化,而控制这些表型的基因就位于缺失片段内,根据这个原理可以利用染色体缺失品系进行迅速、准确的基因定位工作。本研究中,我们以埃塞俄比亚芥（BcBcCcCc,2n=34）为母本与甘蓝（CoCo,2n=18）杂交合成同源异源六倍体（CcCcCoCoBcBc）。在杂种幼胚培养、加倍过程中,同一个幼胚愈伤组织中分化出两种表型不同的六倍体,推测是由于染色体数目或者结构变异导致。利用细胞学观察、荧光原位杂交、基因组重测序以及转录组测序技术,对两种六倍体染色体数目、基因组组成以及叶片与花瓣的基因表达进行了分析,确定了缺失片段所在的染色体位置并初步明确了导致两种六倍体叶色与花色变异的关键基因。主要结果如下:1. 两种六倍体的表型观察利用埃塞俄比亚芥（G0-7,紫株、黄花）为母本与甘蓝（迟花芥蓝,绿株、白花）杂交及加倍后获得两种表型六倍体（CcCcCoCoBcBc）植株:紫株与绿株。紫株六倍体不同组织部位均有紫红色出现,尤以幼嫩叶片、幼小花蕾、角果皮处最为明显;绿株六倍体所有组织器官均未见到紫色产生。另外,紫株花瓣刚刚打开时为淡黄色,随后逐渐变为白色,但是绿株花瓣一经打开就是白色。2. 六倍体染色体数目与组成分析普通细胞学与原位杂交分析观察表明,绿株和紫株六倍体体细胞中均具有预期的52条染色体。B基因组染色体特异性SSR标记分析表明,绿株六倍体B04染色体丢失或者部分缺失。利用均匀覆盖B04染色体20个SSR标记分析表明,B04染色体存在部分缺失。随后,对两种六倍体进行重测序分析,结果表明紫株与绿株六倍体均具有16条B基因组染色体和36条C基因组染色体,但绿株六倍体B基因组B04染色体缺少了一条臂（0-22.7 Mb区段）。3. 六倍体叶片转录组分析叶片转录组分析表明,绿株B04染色体基因平均表达量明显偏低。绿株与紫株比较共鉴定到7344个差异表达基因,其中位于B04染色体缺失部分的967个差异基因中有965个表现为下调表达。差异表达基因中有38个为花青素合成相关基因,但只有花青素合成关键基因DFR（Bju B001305）位于B04染色体缺失区段内。差异表达基因中也鉴定到6个类胡萝卜素合成相关基因,其中在绿株中下调表达且位于B04缺失染色体部分上有2个基因,分别是CRTISO（Bju B028062）与Z-ISO（Bju B042707）,分别编码类胡萝卜素合成中的两个关键酶:类胡罗素异构酶与δ-胡萝卜素异构酶。4. 六倍体花瓣转录组分析在花瓣中,绿株与紫株比较共鉴定到4028个差异表达基因,其中位于B04染色体缺失部分的1212个差异基因中有1209个表现为下调表达。共鉴定到13个花青素合成相关差异基因,其中无基因位于B04染色体缺失区段内。鉴定到7个类胡萝卜素合成相关差异基因,其中在绿株中下调表达基因位于B04缺失染色体部分上2个基因与叶片中相同。总之,本研究通过普通细胞学、基因组原位杂交及重测序分析鉴定到一个B04染色体臂缺失六倍体（CcCcCoCoBcBc）。通过转录组分析并结合该区段内基因信息,分别鉴定到1个花青素及2个类胡萝卜素合成的关键基因。相关结果将为芸薹属多倍体花青素与类胡萝卜合成基因部分同源基因的功能解析奠定了基础。
陈道宗[10]（2020）在《油菜及其近缘种不同组织花青素累积的分子机制研究》文中研究指明花青素是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素,属于黄酮类的次生代谢物。花青素具有较强的抗氧化特性,其在植物抵抗生物和非生物逆境以及人类延缓衰老、癌症治疗等健康领域中具有重要作用。甘蓝型油菜（Brassica napus L.,2n=38）中富含花青素的种质资源缺乏,有关花青素合成基因的报道较少。利用芸薹属近缘种转录组测序研究花青素转录调控及通过远缘杂交创建富含花青素的甘蓝型油菜新资源、进行花青素相关基因的克隆及功能解析,对油菜的多功能利用具有重要意义。本实验室在小白菜（B.rapa L.ssp.chinesis）、诸葛菜（Orychophragmus violaceus（L.）O.E.Schulz）和甘蓝型油菜的复合杂交后代中选育出表型为紫色植株的甘蓝型油菜渗入系,命名为紫色油菜（Purple rapeseed,PR）。本研究解析了调控PR叶片花青素合成关键基因Bna PAP2.A7的表达特性及其不同转录本的功能,精细定位并克隆了紫秆性状的基因Bna PAP2.C6.a,并对上述基因的同源性、进化关系和在PR不同组织部位表达模式进行了分析。同时,本实验室收集了紫罗兰（Matthiola incana L.）和桂竹香（Erysimum cheiri L.）不同花色材料的高代自交系,利用转录组测序和代谢组分析了紫罗兰和桂竹香不同颜色花瓣中花青素的主要类型及其合成相关基因的表达。主要结果如下:1. PR叶片紫色形成关键基因的鉴定与表达分析中双11（ZS11）与PR叶片比较转录组分析表明,与拟南芥At PAP2同源的Bna PAP2.A7（Bna A07g25800D）可能是调控紫叶性状的关键基因,并具有三种转录本。Bna PAP2.A7的序列分离与比较分析表明,PR中Bna PAP2.A7分别在启动子区域的-611bp位置有TC碱基和-1339bp位置有T碱基的插入,ZS11和Jia9709的Bna PAP2.A7在启动子区域序列相同,推测可能是这两处碱基插入激活了PR Bna PAP2.A7的表达;q RT-PCR分析表明,Bna PAP2.A7在PR叶片中表达显着高于ZS11,且其表达受紫外线诱导,并与紫色表型密切相关。这些结果进一步说明Bna PAP2.A7为PR紫叶形成的关键基因。2. Bna PAP2.A7及其三种转录本的功能分析Bna PAP2.A7的三个转录本（长度分别为910 bp,744 bp和395 bp）的表达丰度具有744>395>910的关系,其中744 bp转录本为正常剪接产物,编码蛋白具有完整的R2、R3与C端结构域,但是另外两个转录本编码的蛋白缺少部分R3与C端结构域;亚细胞定位发现三种蛋白均定位于细胞核,但酵母双杂交分析表明只有744 bp转录本编码的蛋白可以与At TT8蛋白互作。利用已有的转基因油菜T2植株,进行了q RT-PCR、转录组和代谢物分析。结果表明,Bna PAP2.A7全长基因能够显着上调花青素晚期合成基因的表达,从而促进受体植株叶片紫色的产生,但是910 bp和与395 bp转录本则抑制花青素的合成早期基因表达,转基因植株各组织无明显紫色产生。这说明Bna PAP2.A7三个转录本中,只有744 bp转录本可以促进叶片花青素的产生,而另外两个转录本则抑制花青素的合成,这与蛋白互作分析结果是一致的。3. PR紫杆性状的精细定位及候选基因分析利用小孢子培养纯化的PR与ZS11正反交获得杂种F1,自交获得F2群体。F2群体紫色茎秆与绿色茎秆植株分别为275:95,比例符合3:1（?2=0.130）,说明紫秆性状受单基因控制,且不存在细胞质效应。利用F2群体中的极端单株进行Bulked Segregant Analysis（BSA）分析,将控制紫杆性状的基因定位于C6染色体27-28.6 M区间内;利用该区间内开发的In Del标记,对F2分离群体（>2万株）中的隐性单株（5254株）进行标记分析,进一步将其定位在C6染色体约18.6 kb的区间内（以Darmor-bzh为参考）,对应到ZS11与NY7的基因组区间长度分别为293 kb和284 kb。Darmor-bzh基因组目标区间未发现与花青素合成相关的基因,而在ZS11和NY7目标区间内均发现了3个At PAP2同源的基因:Bna PAP2.C6.a,Bna PAP2.C6.b和Bna PAP2.C6.c。转录组测序和q RT-PCR分析发现,Bna PAP2.C6.c和Bna PAP2.C6.b在ZS11和PR中不表达,而Bna PAP2.C6.a只在PR中表达。因此,推测Bna PAP2.C6.a是控制PR紫秆性状的关键基因。4. 甘蓝型油菜PAP2同源基因的鉴定、系统进化与表达分析甘蓝型油菜参考基因组（Darmor-bzh）中共有8个拟南芥PAP2的同源基因,分别位于A2（Bna PAP2.A2）、A3（Bna PAP2.A3）、A7（Bna PAP2.A7）、C2（Bna PAP2.C2）、C3（Bna PAP2.C3）和C6染色体（3个串联重复基因:Bna PAP2.C6.a,Bna PAP2.C6.b,Bna PAP2.C6.c）,而最新释放的宁油7号（NY7）和中双11（ZS11）参考基因组则有9个PAP2的同源基因。微共线性分析发现,多出的一个拷贝与Bna PAP2.A7呈现串联重复关系,因此分别命名为Bna PAP2.A7A7.a与Bna PAP2.A7A7.b。进一步分析发现,甘蓝型油菜基因组中Bna PAP2.C6.a与Bna PAP2.C6.b分别为甘蓝参考基因组对应区段内Bo PAP2.C6.a与Bo PAP2.C6.b的直系同源基因,而Bna PAP2.C6.c则为甘蓝型油菜形成之后由Bna PAP2.C6.a通过串联重复形成的另一拷贝。Bna PAP2.A7.a为白菜参考基因组对应区段内Br PAP2.A7的直系同源基因,而Bna PAP2.A7.b则为A7与C6染色体间部分同源交换形成的Bna PAP2.C6.b的另一拷贝。分别选取PR的叶片、茎秆、花和幼嫩角果皮进行转录组测序分析。结果表明,在PR有花青素积累的组织（叶片、茎秆和角果）中Bna PAP2.C6.a,Bna PAP2.A7.a和Bna PAP2.C2均有较高水平表达,而其他拷贝基本不表达,但在花瓣中几乎所有拷贝均不表达。另外,Bna PAP2.A7.a在叶片中表达量最高,Bna PAP2.C6.a在茎秆和角果皮中表达量最高。这些结果表明,Bna PAP2.A7.a主要调控PR叶片花青素的合成,而Bna PAP2.C6.a主要调控PR茎秆和角果皮花青素的合成。5. 油菜近缘种（桂竹香和紫罗兰）花瓣转录组与代谢组分析桂竹香黄色和橘红色花瓣比较转录组分析表明,花青素代谢通路几乎所有后期结构基因和转录因子均上调表达,推测PAP2同源基因可能也是调控橘红色花瓣形成的关键基因。在白色和玫红色花瓣之间的比较中,五个差异表达基因中的四个基因（CHS,F3H,ANS和MYB4）在玫红色花瓣中表达更高。但是紫罗兰白色和淡紫色比较转录组分析没有发现花色苷合成通路晚期合成基因间存在差异表达,且所有差异表达的基因在白色中的表达都比浅紫色花瓣中的高得多。推测紫罗兰花色的变异可能除了受花青素合成相关基因的转录调控外,还与细胞p H值等细胞环境有关。代谢组分析发现以白色为对照,黄色可以单独聚类,淡紫色、紫色、橘红色、粉红色可以聚为一类,深紫色和玫红色可以聚为一类,鉴定到了一些已知分子量的花青素类代谢物。综上所述,紫色甘蓝型油菜渗入系PR的紫叶与紫秆性状分别由Bna PAP2.A7.a以及Bna PAP2.C6.a调控,二者分别为甘蓝型油菜祖先种白菜和甘蓝基因组对应染色体区段内Br PAP2.A7和Bo PAP2.C6.a的直系同源基因。油菜近缘种（桂竹香与紫罗兰）)花瓣颜色的变异除受花青素合成途径相关基因调控外,可能还受到花瓣细胞p H值等因素的影响。
二、甘蓝与芸薹属5个近缘物种的基因组原位杂交分析（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、甘蓝与芸薹属5个近缘物种的基因组原位杂交分析（论文提纲范文）
（1）芸薹属基本种扩展蛋白基因家族的进化分析及花粉发育相关扩展蛋白基因的功能分化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 缩略词 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 植物扩展蛋白基因家族的研究进展 |
| 1.1.1 扩展蛋白的结构特点和起源 |
| 1.1.1.1 扩展蛋白的结构特点 |
| 1.1.1.2 扩展蛋白基因的起源 |
| 1.1.2 不同植物扩展蛋白基因家族成员的比较 |
| 1.1.3 进化过程中扩展蛋白基因亚家族的基因结构和结构域较保守 |
| 1.1.4 扩展蛋白基因在染色体上广泛分布 |
| 1.1.5 染色体片段重复是扩展蛋白基因家族主要扩张模式 |
| 1.1.6 扩展蛋白基因在不同植物组织中的表达丰度不同 |
| 1.2 扩展蛋白在植物生长发育中的作用 |
| 1.2.1 扩展蛋白基因在植物营养生长中的功能 |
| 1.2.1.1 种子萌发 |
| 1.2.1.2 根的生长发育 |
| 1.2.1.3 叶片的生长发育 |
| 1.2.2 扩展蛋白基因在植物生殖生长中的功能和调控 |
| 1.2.2.1 花粉管发育 |
| 1.2.2.2 果实成熟软化 |
| 1.3 花粉内壁的发育和调控 |
| 1.3.1 花粉壁的形成 |
| 1.3.2 花粉内壁发育的调控 |
| 1.3.2.1 参与拟南芥花粉内壁发育的基因及其调控机制 |
| 1.3.2.2 参与水稻花粉内壁发育的基因及其调控机制 |
| 1.4 花粉管的发育和调控 |
| 1.4.1 花粉管壁的组成和发育 |
| 1.4.2 细胞壁组分对花粉管生长的影响 |
| 1.4.2.1 果胶合成 |
| 1.4.2.2 纤维素合成 |
| 1.4.3 花粉管生长过程中细胞壁的重塑 |
| 1.4.3.1 细胞壁扩展蛋白和糖苷酶水解蛋白 |
| 1.4.3.2 阿拉伯半乳糖蛋白 |
| 1.4.3.3 果胶甲酯酶和果胶乙酰化酶 |
| 1.4.4 花粉管细胞壁结构蛋白的信号通路 |
| 1.4.4.1 细胞壁结构蛋白LRXs |
| 1.4.4.2 快速碱化因子家族RALFs |
| 1.4.4.3 类受体激酶CrRLK1Ls——ANX1/2和BUPS1/2 |
| 2 芸薹属三个基本种扩展蛋白基因家族的鉴定和进化分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 植物材料和主要试剂 |
| 2.1.2 扩展蛋白家族成员的鉴定和理化性质预测 |
| 2.1.3 扩展蛋白家族成员系统发育遗传树的构建与结构分析 |
| 2.1.4 扩展蛋白家族基因的染色体分布、共线性和保留率分析 |
| 2.1.5 扩展蛋白家族基因编码序列和启动子的进化分析 |
| 2.1.6 扩展蛋白家族基因的表达分析 |
| 2.2 结果 |
| 2.2.1 芸薹属基本种扩展蛋白基因家族的鉴定 |
| 2.2.2 扩展蛋白基因的系统发育、基因结构和功能域分析 |
| 2.2.3 扩展蛋白基因的染色体分布、复制机制和保留比例 |
| 2.2.4 扩展蛋白基因的编码序列和启动子的进化分析 |
| 2.2.5 扩展蛋白家族成员的表达模式 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 全基因组三倍化后芸薹属三个基本种的扩展蛋白基因家族规模 |
| 2.3.2 芸薹属三个基本种中EXLB亚家族在进化上最为保守 |
| 2.3.3 启动子的变异与扩展蛋白基因的编码序列进化密切相关 |
| 2.3.4 扩展蛋白基因在白菜生殖发育中可能扮演重要的角色 |
| 3 白菜扩展蛋白基因BrEXPB4和BrEXPB9 的表达模式和功能鉴定 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 植物材料和主要试剂 |
| 3.1.2 CTAB法提取基因组DNA |
| 3.1.3 总RNA 的提取(试剂盒法)与cDNA 的合成 |
| 3.1.4 BrEXPB4和BrEXPB9 的基因编码序列和启动子序列的扩增 |
| 3.1.5 氨基酸序列的特征分析 |
| 3.1.6 荧光定量PCR分析 |
| 3.1.7 proBrEXPB4::GUS和 proBrEXPB9::GUS融合表达载体的构建 |
| 3.1.8 BrEXPB4::eGFP和 BrEXPB9::eGFP融合表达载体的构建 |
| 3.1.9 人工microRNA(amiRNA)载体的构建 |
| 3.1.9.1 amiRNA序列的设计与合成 |
| 3.1.9.2 p35S::ami REXPB4/9、p35S::amiREXPB4和p35S::ami REXPB9 载体的构建 |
| 3.1.10 proBrEXPB4::GUS和 proBrEXPB9::GUS载体的遗传转化 |
| 3.1.10.1 proBrEXPB4::GUS和 proBrEXPB9::GUS载体浸花法转化野生型拟南芥 |
| 3.1.10.2 阳性转基因拟南芥植株的筛选 |
| 3.1.10.3 阳性植株组织的GUS染色观察 |
| 3.1.11 BrEXPB4和BrEXPB9 的亚细胞定位 |
| 3.1.11.1 利用烟草表皮细胞瞬时转化体系观察目标蛋白的亚细胞定位 |
| 3.1.11.2 利用洋葱表皮细胞瞬时转化体系观察目标蛋白的亚细胞定位 |
| 3.1.12 利用抽真空浸花法将amiRNA载体转化‘油青四九’菜心 |
| 3.1.13 菜心阳性转基因植株的筛选鉴定 |
| 3.1.13.1 转基因菜心基因组DNA的提取 |
| 3.1.13.2 利用PCR对转基因菜心植株进行初次筛选 |
| 3.1.13.3 利用qRT-PCR对转基因菜心植株进行再次筛选 |
| 3.1.14 阳性转基因菜心植株的表型观察 |
| 3.1.14.1 植株的形态学观察和角果长度的统计 |
| 3.1.14.2 花粉的细胞学染色观察 |
| 3.1.14.3 花粉的扫描电镜观察 |
| 3.1.14.4 花粉的半薄切片和透射电镜观察 |
| 3.1.14.5 花粉的体内萌发 |
| 3.1.14.6 花粉的体外萌发 |
| 3.2 结果 |
| 3.2.1 成功扩增‘油青四九’菜心中BrEXPB4和BrEXPB9 的编码序列和启动子序列 |
| 3.2.2 BrEXPB4和BrEXPB9 主要在成熟花粉粒和花粉管中表达 |
| 3.2.2.1 BrEXPB4和BrEXPB9 主要在‘Bcajh97-01’的花序、三核花粉期以及授粉受精后优势表达 |
| 3.2.2.2 BrEXPB4和BrEXPB9 从单核晚期花粉中起始表达并持续到花粉管中 |
| 3.2.3 BrEXPB4和BrEXPB9 定位在细胞壁上 |
| 3.2.4 BrEXPB4和BrEXPB9 定位在细胞壁上 |
| 3.2.5 同时抑制BrEXPB4和BrEXPB9 的表达造成花粉和花粉管的发育异常 |
| 3.2.5.1 利用amiRNA技术实现对菜心中BrEXPB4和BrEXPB9 的表达抑制 |
| 3.2.5.2 抑制BrEXPB4和BrEXPB9 的表达不会影响菜心的营养生长和花器官形态 |
| 3.2.5.3 同时抑制BrEXPB4和BrEXPB9 的表达导致花粉败育以及花粉萌发和伸长异常 |
| 3.2.5.4 BrEXPB4/9~(KD)的花粉败育发生在单核花粉晚期,导致花粉内容物含量降低并伴随异常的内壁沉积 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 BrEXPB4和BrEXPB9 具有相似的表达模式和亚细胞定位 |
| 3.3.2 BrEXPB4和BrEXPB9 冗余地参与白菜花粉发育和花粉管萌发 |
| 3.3.3 BrEXPB4和BrEXPB9 通过调控花粉内壁的沉积影响花粉管的萌发 |
| 4 拟南芥EXPA4和EXPB5 的表达模式和功能鉴定 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 植物材料和主要试剂 |
| 4.1.2 CTAB法提取基因组DNA |
| 4.1.3 总RNA 的提取与cDNA 的合成 |
| 4.1.3.1 Trizol法提取总RNA |
| 4.1.3.2 cDNA的合成 |
| 4.1.4 AtEXPA4和AtEXPB5 的基因全长序列、编码序列和启动子序列的扩增 |
| 4.1.5 氨基酸序列的特征分析和启动子顺式作用元件分析 |
| 4.1.6 荧光定量PCR分析 |
| 4.1.7 proAtEXPA4::GUS和 proAtEXPB5::GUS融合表达载体的构建 |
| 4.1.8 AtEXPA4::eGFP和 AtEXPB5::eGFP融合表达载体的构建 |
| 4.1.9 AtEXPA4和AtEXPB5 敲除载体的构建 |
| 4.1.9.1 AtEXPA4和AtEXPB5 sgRNA的设计合成及中间载体的构建 |
| 4.1.9.2 构建以proYAO启动子驱动Cas9 表达的CRISPR/Cas9 载体 |
| 4.1.10 过表达载体proAtEXPA4::EXPA4和proAtEXPB5::EXPB5 的构建 |
| 4.1.11 利用浸花法将各载体转化野生型拟南芥以及T_1代抗性植株的筛选 |
| 4.1.11.1 通过浸花法对拟南芥进行遗传转化 |
| 4.1.11.2 T_1代抗性植株的筛选 |
| 4.1.12 proAtEXPA4::GUS和 proAtEXPB5::GUS植株的筛选和观察 |
| 4.1.13 AtEXPA4和AtEXPB5 的亚细胞定位 |
| 4.1.13.1 利用烟草表皮细胞瞬时转化体系观察目标蛋白的亚细胞定位 |
| 4.1.13.2 利用洋葱表皮细胞瞬时转化体系观察目标蛋白的亚细胞定位 |
| 4.1.14 敲除植株的筛选鉴定 |
| 4.1.14.1 通过PCR检测敲除植株的T-DNA插入情况 |
| 4.1.14.2 敲除植株的基因编辑检测 |
| 4.1.14.3 敲除纯合植株的筛选 |
| 4.1.15 双突变体atexpa4expb5 的获得和F_2代基因分离比的统计 |
| 4.1.16 利用PCR和 qRT-PCR对过表达植株进行筛选和鉴定 |
| 4.1.17 双突变体atexpa4expb5 的回补实验 |
| 4.1.17.1 过表达载体proAtEXPA4::EXPA4和proAtEXPB5::EXPB5对atexpa4expb5 的遗传转化 |
| 4.1.17.2 利用PCR和 qRT-PCR对回补植株进行筛选 |
| 4.1.18 敲除、过表达以及回补植株的表型观察 |
| 4.1.18.1 植株的形态学观察 |
| 4.1.18.2 花粉的细胞学染色观察 |
| 4.1.18.3 花粉的扫描电镜观察 |
| 4.1.18.4 花粉的体内萌发 |
| 4.1.18.5 主根长度和根尖分生区长度的测量与统计 |
| 4.2 结果 |
| 4.2.1 AtEXPA4和AtEXPB5 的基因全长序列、编码序列和启动子序列 |
| 4.2.2 AtEXPA4和AtEXPB5 的表达分析 |
| 4.2.3 AtEXPA4和AtEXPB5 定位在细胞壁上 |
| 4.2.4 AtEXPA4和AtEXPB5 突变体、过表达以及回补植株的获得 |
| 4.2.4.1 atexpa4和atexpb5株系T-DNA插入和基因编辑类型的统计 |
| 4.2.4.2 AtEXPA4和AtEXPB5 敲除植株的脱靶检测 |
| 4.2.4.3 通过杂交获得AtEXPA4和AtEXPB5 双突变体atexpa4expab5 |
| 4.2.4.4 导入过表达载体使野生型拟南芥和atexpa4expab5 中相应基因的表达量升高 |
| 4.2.5 AtEXPA4和AtEXPB5 的同时突变使花粉管伸长速度减缓 |
| 4.2.5.1 AtEXPA4和AtEXPB5 的突变和过量表达对植株形态和花粉发育未观察到显着影响 |
| 4.2.5.2 双突变体atexpa4expab5 的花粉管伸长速度减缓 |
| 4.2.5.3 AtEXPA4和AtEXPB5 的突变对花粉的竞争力和配子传递无明显影响 |
| 4.2.6 AtEXPA4或AtEXPB5 都可以恢复atexpa4expab5 花粉管的伸长速度 |
| 4.2.7 AtEXPA4 促进主根的伸长 |
| 4.2.8 AtEXPA4和AtEXPB5 的启动子上顺式作用元件的分布情况 |
| 4.2.9 AtEXPA4和AtEXPB5 的启动子上顺式作用元件的分布情况 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 AtEXPA4和AtEXPB5 冗余地参与花粉管的发育 |
| 4.3.2 AtEXPA4 参与主根的生长发育 |
| 4.3.3 AtEXPA4和AtEXPB5 可能在MYB转录因子的调控下参与花粉管的发育 |
| 5 AtEXPA4和AtEXPB5 与其白菜中的同源基因的功能分化 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 植物材料和主要试剂 |
| 5.1.2 转录因子TDF1、AMS和 MYB结合位点的分析 |
| 5.1.3 酵母单杂交实验 |
| 5.1.3.1 TFs-AD和 proBrEXPB4A-E-AbAi、proBrEXPB9A-C-Ab Ai、pAtEXPB5A-Ab Ai载体的构建 |
| 5.1.3.2 线性化启动子载体并转化Y1H感受态细胞 |
| 5.1.3.3 检测转录因子对目的基因的调控作用 |
| 5.1.4 双荧光素酶实验 |
| 5.1.4.1 报告器载体proBrEXPB4-LUC、proBrEXPB9-LUC、pAtEXPB5A-LUC和效应器载体TFs-SK的构建 |
| 5.1.4.2 效应器和报告器质粒电击法转化农杆菌GV3101(MP90)感受态细胞 |
| 5.1.4.3 效应器和报告器载体瞬时转化烟草叶片并检测荧光强度 |
| 5.1.5 qRT-PCR分析 |
| 5.2 结果 |
| 5.2.1 TDF1和AMS对白菜EXPB4/9 和拟南芥EXPB5 的转录激活分析 |
| 5.2.2 其他转录因子与BrEXPB4和BrEXPB9 的启动子结合分析 |
| 5.2.3 BrEXPA11/19/22 的表达模式及其在BrEXPB4/9~(KD)中的表达分析 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 AtEXPB5 与其在白菜中的同源基因BrEXPB4和BrEXPB9 产生功能分化 |
| 5.3.2 AtEXPB5和BrEXPB4/9 参与不同的调控路径 |
| 5.3.3 白菜扩展蛋白基因家族在进化过程中产生功能分化 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 在读期间发表的论文 |
（2）白菜泛基因组研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 多倍化事件对植物基因组进化的研究 |
| 1.1.1 植物基因组多倍化事件 |
| 1.1.2 多倍化事件促进物种形成和分化 |
| 1.1.3 亚基因组优势 |
| 1.2 测序技术的发展和应用 |
| 1.2.1 第二代高通量测序技术 |
| 1.2.2 long-read测序技术 |
| 1.3 植物泛基因组研究 |
| 1.3.1 泛基因组基本特征 |
| 1.3.2 植物泛基因组研究方法 |
| 1.3.3 植物泛基因组研究进展 |
| 1.3.4 开展泛基因组研究的重要性 |
| 1.4 白菜基因组特征及其基因组研究进展 |
| 1.4.1 白菜基因组特征 |
| 1.4.2 白菜基因组学研究进展 |
| 1.5 本研究的目的及意义 |
| 1.5.1 研究目的和意义 |
| 第二章 白菜泛基因组构建 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 代表性白菜测序 |
| 2.1.3 代表性白菜基因组组装 |
| 2.1.4 假染色体组装结果评估 |
| 2.1.5 代表性白菜基因组注释 |
| 2.1.6 白菜泛基因组构建 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 基因组组装结果 |
| 2.2.2 基因组注释结果分析 |
| 2.2.3 白菜泛基因组组成 |
| 2.2.4 白菜泛基因组基本特征 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 De novo组装策略构建的泛基因组能提供物种更丰富的变异信息 |
| 2.3.2 进一步提升组装质量能鉴定物种复杂的变异 |
| 第三章 白菜结构变异与形态型驯化研究 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 白菜泛基因组中变异鉴定 |
| 3.1.3 524份白菜基因组中SNP和InDel鉴定 |
| 3.1.4 构建白菜变种系统进化树 |
| 3.1.5 白菜图形化基因组构建和结构变异鉴定 |
| 3.1.6 白菜形态型选择分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 大量变异在参考基因组中缺失 |
| 3.2.2 大规模重测序表明构建的泛基因组具有较强代表性 |
| 3.2.3 泛基因组揭示白菜物种变异丰富 |
| 3.2.4 构建白菜图形化基因组并鉴定524个白菜基因组中的结构变异 |
| 3.2.5 SV与白菜形态型驯化相关 |
| 3.2.6 大白菜结球候选基因分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 泛基因组为白菜物种基因组学研究提供了重要的资源 |
| 3.3.2 泛基因组研究揭示了SV在种内分化和性状驯化中的作用 |
| 3.3.3 大白菜结球性状研究和我们未来方向 |
| 第四章 白菜基因组种内分化中基因丢失规律研究 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 基因共线性分析 |
| 4.1.3 FSG(Flexible syntenic gene)计算 |
| 4.1.4 白菜祖先基因组构建 |
| 4.1.5 白菜种内分化过程中丢失基因密度计算 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 种内分化过程中MF亚基因组上的基因更容易丢失 |
| 4.2.2 白菜种内分化过程中基因偏向性丢失扩大了LF亚基因组优势 |
| 4.2.3 白菜祖先基因组提供了新的视角来系统研究白菜种内分化规律 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 基因组组成可能是亚基因组优势持续增加的重要原因 |
| 4.3.2 祖先的基因组为研究种内分化中基因丢失提供了重要的参考 |
| 第五章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）利用转录组与代谢组联合分析甘蓝粒色变化的差异机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 黄籽油菜 |
| 1.1.1 黄籽性状的优点 |
| 1.1.2 黄籽种质的创制利用 |
| 1.2 油菜粒色相关研究进展 |
| 1.2.1 粒色性状影响因子 |
| 1.2.2 粒色性状遗传研究 |
| 1.2.3 粒色性状主效基因定位研究 |
| 1.2.4 粒色形成与类黄酮代谢途径 |
| 1.3 油菜基因组相关研究进展 |
| 1.4 转录组学 |
| 1.4.1 转录组技术概述 |
| 1.4.2 转录组分析在粒色研究中的应用 |
| 1.5 代谢组学 |
| 1.5.1 代谢组技术概述 |
| 1.5.2 代谢组分析在粒色研究中的应用 |
| 1.6 多组学技术应用 |
| 第2章 引言 |
| 2.1 研究目的与意义 |
| 2.2 研究内容与技术路线 |
| 2.2.1 研究内容 |
| 2.2.2 技术路线 |
| 第3章 黄黑籽甘蓝种子差异代谢物UPLC-HESI-MS/MS分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 主要试剂和标准品 |
| 3.1.3 主要仪器设备 |
| 3.1.4 代谢物提取 |
| 3.1.5 代谢物UPLC-HESI-MS/MS分析 |
| 3.1.6 数据采集和分析 |
| 3.2 结果和分析 |
| 3.2.1 甘蓝种子代谢物的UPLC-HESI-MS/MS分析 |
| 3.2.2 酚酸类化合物含量分析 |
| 3.2.3 类黄酮类化合物含量分析 |
| 3.2.4 硫代葡萄糖苷类化合物含量分析 |
| 3.2.5 黄、黑籽甘蓝种子差异代谢物鉴定 |
| 3.2.6 黄黑籽甘蓝、白菜型油菜和甘蓝型油菜种子主要差异代谢物比较分析 |
| 3.3 讨论 |
| 第4章 高质量甘蓝基因组组装 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 DNA的提取 |
| 4.1.3 文库构建和测序 |
| 4.1.4 基因组组装 |
| 4.1.5 基因组组装质量评估 |
| 4.1.6 基因组注释 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 基因组survey和基因组组装 |
| 4.2.2 HiC挂载染色体 |
| 4.2.3 基因组注释 |
| 4.3 讨论 |
| 第5章 黄黑籽甘蓝种子的转录组分析 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 主要仪器与试剂 |
| 5.1.3 转录组测序 |
| 5.1.4 差异表达基因筛选 |
| 5.1.5 差异表达基因GO和KEGG分析 |
| 5.1.6 qRT-PCR分析 |
| 5.1.7 类黄酮途径和木质素途径基因成员的全基因组鉴定 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 测序数据质量评估 |
| 5.2.2 基因表达水平分析 |
| 5.2.3 差异表达分析 |
| 5.2.4 差异基因GO功能分析 |
| 5.2.5 差异基因KEGG代谢通路富集分析 |
| 5.2.6 类黄酮途径和木质素途径基因成员的全基因组鉴定 |
| 5.2.7 类黄酮途径相关基因的表达模式分析 |
| 5.2.8 木质素途径相关基因的表达模式分析 |
| 5.2.9 关键基因qRT-PCR验证 |
| 5.2.10 黄、黑籽甘蓝类黄酮代谢网络差异分析 |
| 5.2.11 关键候选基因的序列分析 |
| 5.3 讨论 |
| 第6章 主要结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表论文情况 |
（5）甘蓝型油菜花色调控主效基因挖掘与功能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 天然植物色素的分类 |
| 1.1.1 叶绿素的功能及分类 |
| 1.1.2 类黄酮-花青素的功能与分类 |
| 1.1.3 类胡萝卜素的功能与分类 |
| 1.1.4 甜菜色素的功能与分类 |
| 1.2 类黄酮-花青素的生物合成与调控 |
| 1.2.1 类黄酮-花青素的生物合成过程 |
| 1.2.2 类黄酮-花青素代谢的调控 |
| 1.3 类胡萝卜素的生物合成与调控 |
| 1.3.1 类胡萝卜素的生物合成过程 |
| 1.3.2 类胡萝卜素代谢的调控 |
| 1.4 甘蓝型油菜花色研究进展 |
| 1.4.1 甘蓝型油菜不同花色材料来源 |
| 1.4.2 甘蓝型油菜花色的遗传分析 |
| 1.4.3 甘蓝型油菜花色的分子机制研究 |
| 1.5 BSA测序在植物色素研究中的应用 |
| 1.6 本研究的目的及意义 |
| 1.7 技术路线 |
| 第二章 甘蓝型油菜橘红花性状的遗传、基因定位及功能分析 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 材料来源 |
| 2.1.2 群体材料的构建 |
| 2.1.3 材料田间种植管理 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 材料表型考察 |
| 2.2.2 甘蓝型油菜花瓣中主要色素含量的测定与分析 |
| 2.2.2.1 花瓣中类黄酮及花青素含量及成分测定 |
| 2.2.2.2 花瓣中类胡萝卜素含量及成分测定 |
| 2.2.3 橘红花材料及分离群体转录组测序及分析 |
| 2.2.3.1 橘红花材料及分离群体RNA提取 |
| 2.2.3.2 橘红花材料及分离群体转录组测序 |
| 2.2.3.3 转录组测序数据分析 |
| 2.2.4 甘蓝型油菜橘红花性状候选基因的初步定位分析 |
| 2.2.4.1 亲本及分离群体DNA提取及全基因组重测序 |
| 2.2.4.2 亲本及分离群体全基因组重测序 |
| 2.2.4.3 全基因组重测序数据分析 |
| 2.2.5 橘红花性状候选基因精细定位标记的开发 |
| 2.2.6 甘蓝型油菜橘红花候选基因的确定 |
| 2.2.6.1 目标区段的染色体序列注释及候选基因的确定 |
| 2.2.6.1 BnaA07.PAP2基因的组织特异性表达分析 |
| 2.2.7 候选基因的甘蓝型油菜遗传转化验证 |
| 2.2.7.1 CRISPR/Cas9敲除载体转化甘蓝型油菜 |
| 2.2.7.2 转基因植株的表型考察和qRT-PCR分析 |
| 2.2.8 候选基因Bna A07.PAP2的系统进化及泛基因组分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 甘蓝型橘红花油菜的表型观察 |
| 2.3.2 甘蓝型橘红花油菜花瓣中色素含量分析 |
| 2.3.2.1 花瓣中类黄酮和花青素含量分析 |
| 2.3.2.2 花瓣中类胡萝卜素含量分析 |
| 2.3.3 转录组测序比较分析 |
| 2.3.3.1 转录组测序数据质量评估及比对结果 |
| 2.3.3.2 转录组测序数据差异表达分析 |
| 2.3.3.3 差异表达基因的GO和KEGG富集分析 |
| 2.3.3.4 花青素代谢途径分析 |
| 2.3.4 甘蓝型油菜橘红花性状的遗传分析 |
| 2.3.4.1 直接观察花瓣颜色性状的遗传分析 |
| 2.3.4.2 F2群体花瓣色度值测定 |
| 2.3.5 全基因组重测序比较分析 |
| 2.3.5.1 重测序数据质量评估及比对结果 |
| 2.3.5.2 重测序数据变异分析 |
| 2.3.6 甘蓝型油菜橘红花候选基因的精细定位 |
| 2.3.6.1 甘蓝型油菜橘红花基因候选区间确定 |
| 2.3.6.2 Indel和SSR标记开发及候选基因精细定位 |
| 2.3.6.3 目标区段候选基因分析 |
| 2.3.7 甘蓝型油菜BnaA07.PAP2基因的进化分析 |
| 2.3.8 甘蓝型油菜BnaA07.PAP2基因的组织特异表达分析 |
| 2.3.9 甘蓝型油菜BnaA07.PAP2基因的功能验证 |
| 2.3.9.1 CRISPR/Cas9转基因材料的获得 |
| 2.3.9.2 转基因材料的表型观察及色度值测定 |
| 2.3.9.3 转基因材料中花青素合成基因的定量分析 |
| 第三章 甘蓝型油菜白花性状的遗传、基因定位及功能分析 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 材料来源 |
| 3.1.2 群体材料的构建及种植管理 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 材料表型观察及花瓣中类胡萝卜素含量测定 |
| 3.2.2 白花材料及F2分离群体转录组测序及分析 |
| 3.2.2.1 白花材料及F2分离群体RNA提取 |
| 3.2.2.2 白花材料及F2分离群体转录组测序及分析 |
| 3.2.3 白花亲本及F2分离群体的全基因组重测序 |
| 3.2.4 甘蓝型油菜白花性状候选基因的筛选确定 |
| 3.2.4.1 白花性状候选基因的初步定位 |
| 3.2.4.2 白花性状候选基因的筛选确定 |
| 3.2.5 白花性状候选基因BnaC03.NCED4的克隆及组织特异性表达分析 |
| 3.2.5.1 白花性状候选基因BnaC03.NCED4克隆测序 |
| 3.2.5.2 白花基因BnaC03.NCED4的组织特异性表达分析 |
| 3.2.6 候选基因的甘蓝型油菜遗传转化验证 |
| 3.2.6.1 甘蓝型油菜超表达载体的构建及遗传转化 |
| 3.2.6.2 转基因植株的表型观察及qRT-PCR分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 甘蓝型油菜白花材料的表型观察 |
| 3.3.2 甘蓝型油菜白花花瓣中类胡萝卜素含量分析 |
| 3.3.3 白花材料花瓣转录组学比较分析 |
| 3.3.3.1 转录组测序数据质量评估及比对结果 |
| 3.3.3.2 白花材料花瓣差异表达基因比较分析 |
| 3.3.4 甘蓝型油菜白花性状的遗传分析 |
| 3.3.4.1 直接观察白花WP花色性状的遗传分析 |
| 3.3.4.2 白花F2群体花瓣色度值测定分析 |
| 3.3.5 白花材料全基因组重测序比较分析 |
| 3.3.5.1 重测序数据质量评估及比对分析 |
| 3.3.5.2 重测序数据变异分析 |
| 3.3.6 白花性状候选基因的筛选鉴定 |
| 3.3.6.1 白花性状候选基因候选区间共线性分析 |
| 3.3.6.2 白花性状候选基因的筛选与确定 |
| 3.3.7 白花材料WP候选基因BnaC03.NCED4的变异分析与克隆 |
| 3.3.8 白花材料WP候选基因BnaC03.NCED4的表达模式分析 |
| 3.3.9 甘蓝型油菜白花基因BnaC03.NCED4的功能验证 |
| 3.3.9.1 超表达转基因材料的获得 |
| 3.3.9.2 转基因材料的表型观察及定量验证 |
| 第四章 讨论 |
| 4.1 甘蓝型油菜花瓣中色素积累与花瓣颜色 |
| 4.2 甘蓝型油菜橘红花和白花性状候选基因定位 |
| 4.3 甘蓝型油菜白花性状候选基因的筛选确定 |
| 4.4 甘蓝型油菜新花色材料培育 |
| 4.5 转基因油菜农艺性状分析 |
| 4.6 彩花油菜应用前景展望 |
| 第五章 结论与创新点 |
| 5.1 结论 |
| 5.1.1 明确了甘蓝型油菜橘红色和白色花瓣呈色的色素基础 |
| 5.1.2 转录组测序解析了橘红色和白色花瓣呈色的关键代谢通路 |
| 5.1.3 证明了甘蓝型油菜橘红花和白花性状遗传规律 |
| 5.1.4 定位并克隆了甘蓝型油菜橘红花和白花性状候选基因 |
| 5.1.5 转化甘蓝型油菜验证了橘红花和白花性状候选基因的功能 |
| 5.2 创新点 |
| 5.2.1 明确了甘蓝型油菜橘红花和白花花瓣显色机理 |
| 5.2.2 利用F2极端表型混池BSA测序快速定位到甘蓝型油菜花色候选基因 |
| 5.2.3 通过转基因实现甘蓝型油菜不同花瓣颜色转变 |
| 参考文献 |
| 附表1 橘红色和黄色花瓣中类黄酮组分和含量 |
| 附表2-1 OrP与ZS11转录组数据质量查看 |
| 附表2-2 OrP与ZS11转录组数据比对参考基因组 |
| 附表3-1 白花WP转录组数据质量统计 |
| 附表3-2 白花WP转录组比对ZS11参考基因组统计 |
| 附表4 甘蓝型油菜Darmor-bzh和ZS11参考组中A07染色体候选区间内的34 个基因 |
| 致谢 |
| 参与发表论文及课题一览表 |
（6）榨菜和紫甘蓝远缘杂交及其多倍化过程优势性状产生的分子机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 1.绪论 |
| 1.1 植物远缘杂交与异源多倍化 |
| 1.2 异源多倍化基因表达的变化 |
| 1.2.1 基因的抑制与激活 |
| 1.2.2 基因的偏向性表达 |
| 1.2.3 基因的非加性表达 |
| 1.3 异源多倍体基因表达的表观遗传学调控机制研究 |
| 1.3.1 植物DNA甲基化 |
| 1.3.1.1 植物DNA甲基化的发生机制 |
| 1.3.1.2 植物DNA去甲基化的发生机制 |
| 1.3.1.3 植物DNA甲基化的生物学功能 |
| 1.3.1.4 异源多倍体DNA甲基化调控作用研究 |
| 1.3.2 植物miRNA |
| 1.3.2.1 植物miRNA的合成机制 |
| 1.3.2.2 植物miRNA的作用机制 |
| 1.3.2.3 植物miRNA的生物学功能 |
| 1.3.2.4 异源多倍体中miRNA调控基因表达 |
| 1.4 芸薹属异源多倍体研究进展 |
| 1.4.1 芸薹属异源多倍体的合成 |
| 1.4.2 芸薹属异源多倍体优势性状的利用 |
| 1.5 榨菜种质资源研究现状 |
| 1.6 本研究的目的与意义 |
| 2.榨菜和紫甘蓝远缘杂交及多倍化过程基因表达分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.2.1 总RNA的提取与检测 |
| 2.2.2.2 cDNA文库构建及测序 |
| 2.2.2.3 数据过滤及参考基因组比对 |
| 2.2.2.4 基因表达量分析 |
| 2.2.2.5 差异表达基因、非加性表达基因分析及GO功能、Pathway富集分析 |
| 2.2.2.6 cDNA合成 |
| 2.2.2.7 实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证 |
| 2.2.2.8 蜡质层染色观察 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 转录组测序数据基本分析 |
| 2.3.2 榨菜和紫甘蓝远缘杂交及多倍化差异表达基因分析与验证 |
| 2.3.3 榨菜和紫甘蓝远缘杂交及多倍化非加性表达基因分析 |
| 2.3.4 非加性表达基因的qRT-PCR验证及性状观察 |
| 2.4 讨论 |
| 3.榨菜和紫甘蓝远缘杂交及多倍化过程DNA甲基化变化分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.2.1 DNA的提取与检测 |
| 3.2.2.2 MSAP反应 |
| 3.2.2.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
| 3.2.2.4 特异片段的回收 |
| 3.2.2.5 目的片段与载体连接 |
| 3.2.2.6 转化及筛选克隆测序 |
| 3.2.2.7 qRT-PCR验证 |
| 3.2.2.8 编码区、氨基酸序列比对与蛋白三级结构预测 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 异源三倍体、异源六倍体及其亲本的DNA甲基化水平分析 |
| 3.3.2 异源三倍体、异源六倍体及其亲本的DNA甲基化模式分析 |
| 3.3.3 差异甲基化片段(differentially methylated fragments,DMFs)的功能分析 |
| 3.3.4 DNA甲基化相关酶的基因表达验证及生物信息学分析 |
| 3.4 讨论 |
| 4.DNA去甲基化酶AtDML3的作用机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.2.2.1 DNA的提取与检测 |
| 4.2.2.2 纯合突变体筛选与鉴定 |
| 4.2.2.3 生理指标测定 |
| 4.2.2.4 全基因组甲基化测序(whole genome bisulfite sequencing,WGBS) |
| 4.2.2.5 数据过滤及参考基因组比对 |
| 4.2.2.6 差异甲基化区域(differentially methylated region,DMR)分析 |
| 4.2.2.7 BSP(bisulfite sequencing PCR) |
| 4.2.2.8 目的片段与载体连接 |
| 4.2.2.9 转化及克隆测序分析 |
| 4.2.2.10 总RNA提取与cDNA合成 |
| 4.2.2.11 候选基因的qRT-PCR验证 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 dml3纯合突变体鉴定及表型观察 |
| 4.3.2 WGBS数据基本分析 |
| 4.3.3 dml3 甲基化模式变化分析 |
| 4.3.4 DMR与差异甲基化基因(DMG)鉴定 |
| 4.3.5 差异甲基化基因DNA甲基化水平与表达水平关联分析 |
| 4.4 讨论 |
| 5.榨菜和紫甘蓝远缘杂交及多倍化过程miRNA的表达分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.2.2.1 总RNA的提取与检测 |
| 5.2.2.2 cDNA文库的构建及测序 |
| 5.2.2.3 数据过滤及参考基因组比对 |
| 5.2.2.4 Small RNA的鉴定与差异分析 |
| 5.2.2.5 miRNA靶基因预测及GO富集分析 |
| 5.2.2.6 miRNA茎环引物反转录 |
| 5.2.2.7 miRNA的qRT-PCR验证 |
| 5.2.2.8 靶基因的qRT-PCR验证 |
| 5.2.2.9 TuMV接种(摩擦接种法) |
| 5.2.2.10 pBI121-STTM1885b载体构建 |
| 5.2.2.11 pBI121-STTM1885b质粒转化农杆菌 |
| 5.2.2.12 pBI121-STTM1885b在榨菜叶片的瞬时表达 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 Small RNA测序数据基本分析 |
| 5.3.2 榨菜和紫甘蓝远缘杂交及多倍化差异表达miRNA分析 |
| 5.3.3 非加性表达miRNA的分析与靶基因预测 |
| 5.3.4 非加性下调表达miRNA的功能分析 |
| 5.3.5 非加性表达bra-miR1885b的功能验证 |
| 5.3.6 异源六倍体抗TuMV验证 |
| 5.4 讨论 |
| 6.基于异源六倍体优势性状的异附加系创制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 实验方法 |
| 6.2.2.1 人工杂交授粉 |
| 6.2.2.2 人工自交授粉 |
| 6.2.2.3 多态性EST-SSR分子标记 |
| 6.2.2.4 叶绿素含量测定 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 TC_nA_2群体的获得 |
| 6.3.2 TC_nA_2群体染色体附加鉴定 |
| 6.3.3 TC_nA_2叶型观察与叶绿素相对含量测定 |
| 6.3.4 田间试种与观察 |
| 6.4 讨论 |
| 7.结论、创新点与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 附图 |
| 研究生期间成果 |
（7）向新型甘蓝型油菜导入多个芥菜型油菜品种的遗传变异（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 芥菜型油菜的起源进化与遗传多样性 |
| 1.1.1 芥菜型油菜的起源进化 |
| 1.1.2 芥菜型油菜的遗传多样性 |
| 1.2 甘蓝型油菜的起源进化与遗传多样性 |
| 1.3 基于远缘杂交的甘蓝型油菜种质资源创新 |
| 1.3.1 甘蓝型油菜与芸薹属外物种杂交 |
| 1.3.2 利用芸薹属内的物种人工合成甘蓝型油菜 |
| 1.3.3 甘蓝型油菜与芸薹属内其它物种杂交 |
| 1.4 本研究的目的和意义 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 研究内容 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 用作杂交亲本的新型甘蓝型油菜株系 |
| 2.2.2 用作杂交亲本的芥菜型油菜品种 |
| 2.3 技术路线 |
| 2.4 试验方法 |
| 2.4.1 田间材料种植与表型测定 |
| 2.4.2 DNA提取 |
| 2.4.3 芥菜型油菜与新型甘蓝型油菜间多态性引物合成 |
| 2.4.4 PCR扩增 |
| 2.4.5 PCR产物毛线管凝胶电泳 |
| 2.4.6 基因型分析 |
| 2.4.7 遗传多样性分析 |
| 2.4.8 细胞学实验观察染色体 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 用作亲本的新型甘蓝型油菜和芥菜型油菜的遗传多样性分析 |
| 3.2 芥菜型油菜与新型甘蓝型油菜间多态性SSR引物的筛选 |
| 3.3 芥菜型油菜与新型甘蓝型油菜间杂交F1的配置与真假杂种鉴定 |
| 3.4 杂交后代F_2、BC_1F_1基因型和表型鉴定 |
| 3.5 杂交后代F_3、BC_1F_2芥菜型油菜基因组导入初步鉴定 |
| 3.6 杂交后代F_3、BC_1F_2染色体数目统计 |
| 4 讨论 |
| 4.1 新型甘蓝型油菜导入芥菜基因组后遗传稳定性的改良 |
| 4.2 新型甘蓝型油菜导入芥菜基因组后性状的改良 |
| 4.3 下一步工作计划 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（8）基于RAD测序的全基因组SNPs揭示‘桂林柳叶菜花’与芸薹属亲缘关系（论文提纲范文）
| 1 结果与分析 |
| 1.1 测序数据分析 |
| 1.2 SNP位点检测 |
| 1.3 系统进化树分析 |
| 1.4 主成分分析 |
| 1.5 群体结构分析 |
| 2 讨论 |
| 3 材料与方法 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 基因组DNA提取 |
| 3.3 测序及评估 |
| 3.4 基因组比对 |
| 3.5 SNP检测及注释 |
| 3.6 数据分析 |
（9）两个芸薹属同源异源六倍体（CcCcCoCoBcBc）形态、染色体组成及基因表达研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 芸薹属物种的起源与分布 |
| 1.2 远缘杂交研究进展 |
| 1.3 植物多倍体合成与遗传研究 |
| 1.3.1 人工诱导植物多倍体的方法 |
| 1.3.2 人工合成多倍体的鉴定方法 |
| 1.4 多倍化过程中染色体变异研究 |
| 1.5 花青素合成的转录调控 |
| 1.5.1 花青素合成途径的结构基因 |
| 1.5.2 花青素合成途径的调节基因 |
| 1.5.3 花青素合成途径中调控基因间的互作 |
| 1.5.4 影响花青素合成的其他因素 |
| 1.6 类胡萝卜素的合成与裂解 |
| 1.6.1 类胡萝卜素的生物合成 |
| 1.6.2 类胡萝卜素的裂解 |
| 1.7 本研究的目的与意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 田间试验 |
| 2.2.2 实验流程图 |
| 2.2.3 用CTAB法提取植物叶片DNA |
| 2.2.4 茎尖培养 |
| 2.2.5 细胞学观察及基因组原位杂交分析 |
| 2.2.6 B基因组染色体特异基因引物 |
| 2.2.7 重测序的DNA提取和数据分析 |
| 2.2.8 转录组RNA的提取和数据分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 六倍体(C~cC~cC~oC~oB~cB~c)的合成与表型观察 |
| 3.2 六倍体染色体数目与组成分析 |
| 3.2.1 普通细胞学观察与原位杂交分析 |
| 3.2.2 分子标记分析 |
| 3.2.3 B04 染色体重测序分析 |
| 3.3 六倍体叶片与花瓣转录组分析 |
| 3.3.1 测序数据质量评估及与参考基因组比对 |
| 3.3.2 不同染色体基因平均表达量分析 |
| 3.3.3 差异表达基因分析 |
| 3.3.4 B04缺失区段基因共线性分析 |
| 3.3.5 差异基因GO功能注释分析 |
| 3.3.6 叶片中花青素与类胡萝卜素合成相关基因的表达分析 |
| 3.3.7 花瓣中花青素与类胡萝卜素合成相关基因的表达分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 新合成六倍体染色体结构变异 |
| 4.2 控制六倍体叶片与花瓣颜色的关键基因 |
| 4.3 人工合成同源异源多倍体的潜在应用价值 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（10）油菜及其近缘种不同组织花青素累积的分子机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语表 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 我国油菜产业发展现状 |
| 1.2 外源渗入系在甘蓝型油菜中的研究与利用 |
| 1.2.1 芸薹属及近缘种质资源 |
| 1.2.2 远缘杂交和外源渗入 |
| 1.2.3 外源渗入系的研究与利用 |
| 1.3 花青素的生物合成及利用 |
| 1.3.1 花青素基本结构及种类 |
| 1.3.2 花青素的合成及修饰 |
| 1.3.3 花青素生物合成的转录调控 |
| 1.3.4 芸薹属花青素代谢相关基因研究进展 |
| 1.3.5 芸薹属近缘种花色变异研究进展 |
| 1.3.6 花青素的利用价值 |
| 1.4 植物可变剪接现象及其功能研究进展 |
| 1.5 本研究的目的与意义 |
| 2 甘蓝型油菜外源渗入系紫色植株性状的遗传分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验材料与生长环境 |
| 2.1.2 实验载体和菌株 |
| 2.1.3 主要试剂和使用的仪器 |
| 2.1.4 PR亲本纯化及表型考察 |
| 2.1.5 植物组织DNA的提取 |
| 2.1.6 植物组织RNA提取及cDNA的合成 |
| 2.1.7 目的基因确定 |
| 2.1.8 BnaPAP2.A7特异引物的设计及qRT-PCR验证 |
| 2.1.9 不同品系甘蓝型油菜BnaPAP2.A7序列分析 |
| 2.1.10 BnaPAP2.A7三个转录本的亚细胞定位 |
| 2.1.11 BnaPAP2.A7三个转录本酵母双杂实验 |
| 2.1.12 BnaPAP2.A7及其三个转录本阳性株系表达分析 |
| 2.1.13 BnaPAP2.A7及其三个转录本阳性株系花青素代谢分析 |
| 2.1.14 BnaPAP2.A7及其二个转录本阳性株系转录组及qRT-PCR分析 |
| 2.1.15 紫秆性状基因定位群体构建 |
| 2.1.16 F_2分离群体极端单株选取及BSA测序 |
| 2.1.17 InDel标记的开发和群体DNA提取 |
| 2.1.18 交换单株的筛选与确定 |
| 2.1.19 候选基因的预测及比较测序 |
| 2.1.20 紫叶油菜不同组织部位表达模式分析和qRT-PCR验证 |
| 2.1.21 同源基因共线性分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 甘蓝型油菜外源渗入系PR表型 |
| 2.2.2 BnaPAP2.A7等位基因的表达差异及原因分析 |
| 2.2.2.1 BnaPAP2.A7三种转录本的表达丰度分析 |
| 2.2.2.2 BnaPAP2.A7三种转录本编码蛋白的亚细胞定位 |
| 2.2.2.3 BnaPAP2.A7三种转录本编码蛋白保守结构域与酵母双杂分析 |
| 2.2.2.4 BnaPAP2.A7及其二个转录本转基因阳性株系表达分析 |
| 2.2.2.5 BnaPAP2.A7及其二个转录本转基因阳性株系花青素代谢分析 |
| 2.2.2.6 BnaPAP2.A7及其二个转录本转基因阳性株系叶片转录组分析 |
| 2.2.2.7 qRT-PCR验证转基因阳性株系叶片转录组结果 |
| 2.2.3 PR紫秆性状的遗传分析 |
| 2.2.3.1 PR纯化 |
| 2.2.3.2 紫秆性状的遗传分析 |
| 2.2.3.3 BnaPS.C6的初步定位 |
| 2.2.3.4 BnaPS.C6的精细定位 |
| 2.2.3.5 BnaPS.C6候选基因预测 |
| 2.2.3.6 BnaPAP2.C6.a是调控PR紫色茎秆的关键基因 |
| 2.2.3.7 BnaPAP2.C6.a序列分析 |
| 2.2.4 甘蓝型油菜AtPAP2同源基因起源与进化分析 |
| 2.2.4.1 BnaPAP2.A7和BnaPS.C6位点三个串联AtPAP2同源基因均为甘蓝型油菜内源基因 |
| 2.2.4.2 芸薹属A7、C6染色体AtPAP2同源基因所在区段微共线性分析 |
| 2.2.4.3 BnaPAP2.A7三种转录本并非来自不同拷贝的转录产物 |
| 2.2.5 紫叶油菜AtPAP2同源基因不同组织部位表达模式分析 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 R2R3-MYB转录因子调控花青素的生物合成 |
| 2.3.2 BnaPAP2.A7和Bna PAP2.C6.a分别调控PR叶片和茎秆花青素的生物合成 |
| 2.3.3 BnaPAP2.A7存在可变剪接编码三种转录本且功能相反 |
| 2.3.4 甘蓝型油菜AtPAP2同源基因多拷贝功能和进化探讨 |
| 2.4 小结与展望 |
| 3 紫罗兰与桂竹香花瓣转录组和代谢组分析 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料与生长环境 |
| 3.1.2 主要试剂和使用的仪器 |
| 3.1.3 植物组织RNA提取及cDNA的合成 |
| 3.1.4 de novo组装和功能注释 |
| 3.1.5 与十字花科其他测序物种的蛋白质同源性分析 |
| 3.1.6 差异基因分析 |
| 3.1.7 花青素代谢分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 紫罗兰与桂竹香表型 |
| 3.2.2 紫罗兰与桂竹香花瓣转录组de novo组装和功能注释 |
| 3.2.3 紫罗兰与桂竹香转录本与其他十字花科物种的蛋白质同源性比较 |
| 3.2.4 花色苷合成途径中涉及花瓣颜色变化的潜在关键基因 |
| 3.2.5 不同颜色花瓣中花色苷的鉴定 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 紫罗兰与桂竹香的系统发育分析 |
| 3.3.2 紫罗兰与桂竹香花瓣花青素的转录调控 |
| 3.3.3 油菜及近缘植物不同组织紫红色产生机制 |
| 3.4 小结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录 Ⅰ 本研究部分常用实验方法 |
| 附录 Ⅱ 引物信息 |
| 附录 Ⅲ 在读期间研究成果 |
| 致谢 |
四、甘蓝与芸薹属5个近缘物种的基因组原位杂交分析（论文参考文献）
- [1]芸薹属基本种扩展蛋白基因家族的进化分析及花粉发育相关扩展蛋白基因的功能分化研究[D]. 刘维妙. 浙江大学, 2021(01)
- [2]白菜泛基因组研究[D]. 蔡旭. 中国农业科学院, 2021
- [3]芸薹属种间和属间杂种和异源多倍体的偏亲表型及遗传机制[J]. 邵玉娇,曾攀,李再云. 植物遗传资源学报, 2021(06)
- [4]利用转录组与代谢组联合分析甘蓝粒色变化的差异机理[D]. 唐芳. 西南大学, 2021(01)
- [5]甘蓝型油菜花色调控主效基因挖掘与功能分析[D]. 贾乐东. 西南大学, 2021(01)
- [6]榨菜和紫甘蓝远缘杂交及其多倍化过程优势性状产生的分子机理研究[D]. 袁璐. 浙江大学, 2021(01)
- [7]向新型甘蓝型油菜导入多个芥菜型油菜品种的遗传变异[D]. 靖金杰. 华中农业大学, 2020
- [8]基于RAD测序的全基因组SNPs揭示‘桂林柳叶菜花’与芸薹属亲缘关系[J]. 刘凤琼,武晓晓,李海炎,王红梅,贺申魁. 分子植物育种, 2021
- [9]两个芸薹属同源异源六倍体（CcCcCoCoBcBc）形态、染色体组成及基因表达研究[D]. 王泰. 华中农业大学, 2020(02)
- [10]油菜及其近缘种不同组织花青素累积的分子机制研究[D]. 陈道宗. 华中农业大学, 2020