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《华中农业大学》 2012年
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陆地棉纤维次生壁加厚期正向消减文库的构建及差异表达基因分析

王少干  
【摘要】:棉花是重要的经济作物,也是纺织工业中天然纤维的主要来源。此外,棉纤维细胞也是研究植物细胞伸长、纤维素合成和次生壁发育的理想模式材料。近年来,伴随着各种高通量研究策略的使用,棉纤维发育的遗传机理得到了更深层次的研究,并取得了一系列重要的研究成果。然而,大部分研究主要集中在纤维发育的起始和伸长阶段,对次生壁加厚期的研究还相对较少,极大地限制了利用基因工程手段改良棉纤维比强度这一重要纤维品质性状的步伐。因此,有必要针对棉纤维次生壁加厚期的遗传机理开展进一步的研究,为棉花分子育种提供更多可利用的基因资源。 本研究以陆地棉高断裂比强度材料0-153和转基因抗虫棉sGK9708为亲本构建的高代重组自交系群体(F6:9)中选育出的高比强度纤维品系(H,69307)作为研究材料,利用抑制性消减杂交(SSH)技术,构建了陆地棉纤维次生壁加厚期的正向消减cDNA文库,并对差异表达基因进行分析。本研究结果如下: 1、本研究以H15DPA纤维为driver、H20DPA纤维为tester,成功构建出陆地棉纤维次生壁加厚期的正向消减cDNA文库。该文库共包含1152个阳性克隆,重组率为97.04%,滴度为1.89×104cfu/ml。 2、对挑选的1152个阳性克隆进行反向Northern筛选,共得到340个差异表达克隆,代表115个非冗余基因,其中包含35个重叠群,80个单拷贝。生物信息学分析表明,这些差异表达基因广泛参与了糖类、脂类、氨基酸等物质的代谢,以及纤维素生物合成、细胞壁合成与修饰、氧化还原、细胞信号转导等生物学过程。 3、从115个差异表达基因中选取18个代表性基因,利用荧光定量PCR进行表达模式分析。结果表明,所挑选的基因在H20DPA纤维中的表达水平均明显高于其在H15DPA纤维中的表达水平,说明消减文库的结果真实,可靠。同时,也暗示这些基因可能与棉纤维的次生壁加厚相关。上述18个基因包括水通道蛋白、阿拉伯半乳糖蛋白4、类受体蛋白激酶、类成束蛋白阿拉伯半乳糖蛋白1、类成束蛋白阿拉伯半乳糖蛋白16、类几丁质酶蛋白1、FbLate-2、纤维素合成酶1、纤维素合成酶2、果胶甲酯酶5、细胞色素C氧化还原酶,Cobra-like4蛋白、NADH脱氢酶亚基、植物类糖原淀粉起始蛋白3、分泌载体膜蛋白、功能未知基因1-A10、功能未知基因3-E3、功能未知基因10-F6。 4、利用简单序列重复识别工具SSRIT对115条EST序列进行简单序列重复(SSR)位点的筛选,共得到16条含有SSR位点的序列,并设计了16对SSR引物。 5、通过对16个EST-SSR分子标记的多态性检测发现,其中1个标记具有共显性。此外,经遗传连锁作图及染色体定位分析将该标记定位在陆地棉第16号染色体上,且与CGR5621S标记紧密连锁,遗传距离仅0.6cM。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S562

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李伟;陆地棉GhAQP及GhNAC家族相关基因克隆、表达及功能初步研究[D];西南大学;2013年
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 闫恒超;棉花纤维发育伸长期和次生壁加厚期数字表达谱分析[D];华中农业大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【相似文献】
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9 甘小洪;毛竹茎杆纤维细胞的发育生物学研究[D];南京林业大学;2005年
10 刘迪秋;陆地棉纤维特异表达基因的克隆与表达研究[D];华中农业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王艳军;超量表达GhGA20ox1基因影响棉花纤维次生壁合成[D];西南大学;2011年
2 白玉林;新疆棉花纤维发育相关酶活性和激素含量变化及与品质形成关系的研究[D];石河子大学;2008年
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7 陈栋;陆地棉纤维特异表达基因的功能分析[D];华中农业大学;2008年
8 熊建华;白腐菌预处理竹子化机浆的研究[D];广西大学;2007年
9 彭祎;棉花Rac蛋白基因GhRacA的功能分析[D];西南大学;2007年
10 尹志成;植物激素对棉花突变体Li-1纤维伸长发育的影响[D];湖南农业大学;2007年
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