油桐花发育及其性别决定机制研究
发布时间：2023-05-10 21:58
油桐(Vernicia fordii)属于大戟科(Euphorbiaceae),为多年生落叶木本油料作物,是我国热带和亚热带特有的经济林,同时也是生产生物柴油的重要原材料。油桐种子中含油量为50-60%,油脂中75%是α-酮烯酸(α-eleostearic acid),其决定了桐油的质量。随着能源危机,在中国油桐作为重要的木本能源植物越来越受到关注。油桐为雌雄异花同株植物,花序为圆锥状聚伞花序,在当年生的枝条顶端形成。在花序中,只有一个或几个雌花生在花序主轴的中心或二级花序轴的顶端,周围被雄花围绕。雄花远远比雌花多,平均雌雄比为1:27,低产量严重制约了油桐产业花的发展。因此,为了改变油桐雌雄花比和提高油桐产量,研究油桐花发育、性别决定的过程及雌雄花性别决定相关基因的查找具有十分重要的意义,为下一步的遗传育种提供理论依据。本研究主要内容如下:1.油桐花发育1)油桐花芽物候期观察(合肥),其分化的时间为每年的6月至7月底之间,分化周期从当年的6月或7月至下年的4月份为止。因此根据物候学理论将油桐花芽分化分成6个时期:枝芽发育(bud development)、枝条伸长(shoot elo...
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 油桐相关研究
1.2 花发育过程
1.2.1 开花决定
1.2.1.1 光周期途径
1.2.1.2 春化途径
1.2.1.3 自主途径
1.2.1.4 赤霉素途径
1.2.1.5 开花调控途径的整合
1.2.2 花序分生组织和花分生组织的建立
1.2.3 花器官的发育
1.2.4 花分生组织活性维持和终止
1.3 植物性别分化
1.3.1 开花植物的性别表现
1.3.2 单性花形成的发育阶段和过程
1.3.3 雌雄同株异花模式植物-玉米的性别决定机制
1.3.3.1 玉米花的结构
1.3.3.2 玉米单性花的形成过程
1.3.3.3 玉米性别分化突变体
1.3.3.4 玉米雄蕊败育的途径
1.3.3.5 玉米雌蕊败育的途径
1.4 主要研究内容及技术路线
第2章 油桐花发育形态学研究
2.1 实验材料
2.1.1 材料
2.1.2 试剂
2.1.3 实验仪器
2.2 方法
2.2.1 油桐花芽石蜡制片方法
2.2.2 油桐花芽石蜡切片染色
2.2.3 扫面电镜制片的程序
2.2.4 DAPI染色
2.2.5 细胞凋亡的TUNEL检测
2.2.6 花器官长度的测量
2.3 实验结果与分析
2.3.1 油桐花芽的物候期观察
2.3.2 油桐花器官发育过程
2.3.3 雌雄花雄蕊发育的形态学观察
2.3.4 雌花雄蕊发育的细胞学观察
2.4 本章小结
第3章 油桐雌雄花转录组学分析
3.1 实验材料
3.1.1 材料
3.1.2 试剂
3.1.3 实验仪器
3.2 试验方法
3.2.1 油桐花芽RNA的提取与纯化
3.2.2 cDNA文库的构建及测序
3.2.3 数据预处理和序列拼接
3.2.4 数据库注释
3.2.5 基因功能分类
3.2.6 差异表达基因
3.2.7 差异基因显著性富集分析
3.2.8 差异表达基因qRT-PCR验证
3.3 实验结果与分析
3.3.1 油桐雌、雄花总RNA质量检测
3.3.2 文库构建质检结果
3.3.3 测序质控结果
3.3.4 转录组原始数据的统计分析
3.3.5 Unigene功能注释
3.3.6 Unigene功能分类
3.3.6.1 Unigene G0分类
3.3.6.2 Unigenes KEGG分类
3.3.7 Unigene差异表达分析
3.3.7.1 差异表达基因(DEGs)的结果
3.3.7.2 差异表达基因的G0富集分析
3.3.8 油桐雌、雄花特异性差异表达激素相关的基因分析
3.3.9 油桐雌、雄花特异性差异表达转录因子相关的基因分析
3.3.10 油桐雌花花分生组织相关的差异基因
3.4 本章小结
第4章 油桐雌雄花蛋白质组学差异分析
4.1 实验材料
4.1.1 材料
4.1.2 试剂
4.1.3 实验仪器
4.2 实验方法
4.2.1 油桐花芽蛋白质的提取
4.2.2 蛋白质的定量
4.2.3 第一向等电聚焦电泳(IEF)
4.2.4 胶条平衡
4.2.5 灌SDS-PAGE凝胶
4.2.6 第二向SDS-PAGE电泳
4.2.7 2-D胶蛋白质点的检测
4.2.8 凝胶扫描
4.2.9 凝胶电泳图谱分析
4.2.10 蛋白质谱检测
4.2.11 荧光定量PCR
4.3 实验结果
4.3.1 二维电泳图谱分析
4.3.2 差异蛋白的分析
4.3.3 差异蛋白鉴定
4.3.4 雄花特异表达蛋白
4.3.5 雌花特异表达蛋白
4.4 本章小结
参考文献
附录
附录1 TUNEL检测溶液的配置
附录2 油桐雌、雄花差异表达基因
附录3 雌花差异基因G0富集分析
附录4 雄花差异基因G0富集分析
附录5 蛋白质提取溶液配制
附录6 二维电泳溶液配制
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3813564
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 油桐相关研究
1.2 花发育过程
1.2.1 开花决定
1.2.1.1 光周期途径
1.2.1.2 春化途径
1.2.1.3 自主途径
1.2.1.4 赤霉素途径
1.2.1.5 开花调控途径的整合
1.2.2 花序分生组织和花分生组织的建立
1.2.3 花器官的发育
1.2.4 花分生组织活性维持和终止
1.3 植物性别分化
1.3.1 开花植物的性别表现
1.3.2 单性花形成的发育阶段和过程
1.3.3 雌雄同株异花模式植物-玉米的性别决定机制
1.3.3.1 玉米花的结构
1.3.3.2 玉米单性花的形成过程
1.3.3.3 玉米性别分化突变体
1.3.3.4 玉米雄蕊败育的途径
1.3.3.5 玉米雌蕊败育的途径
1.4 主要研究内容及技术路线
第2章 油桐花发育形态学研究
2.1 实验材料
2.1.1 材料
2.1.2 试剂
2.1.3 实验仪器
2.2 方法
2.2.1 油桐花芽石蜡制片方法
2.2.2 油桐花芽石蜡切片染色
2.2.3 扫面电镜制片的程序
2.2.4 DAPI染色
2.2.5 细胞凋亡的TUNEL检测
2.2.6 花器官长度的测量
2.3 实验结果与分析
2.3.1 油桐花芽的物候期观察
2.3.2 油桐花器官发育过程
2.3.3 雌雄花雄蕊发育的形态学观察
2.3.4 雌花雄蕊发育的细胞学观察
2.4 本章小结
第3章 油桐雌雄花转录组学分析
3.1 实验材料
3.1.1 材料
3.1.2 试剂
3.1.3 实验仪器
3.2 试验方法
3.2.1 油桐花芽RNA的提取与纯化
3.2.2 cDNA文库的构建及测序
3.2.3 数据预处理和序列拼接
3.2.4 数据库注释
3.2.5 基因功能分类
3.2.6 差异表达基因
3.2.7 差异基因显著性富集分析
3.2.8 差异表达基因qRT-PCR验证
3.3 实验结果与分析
3.3.1 油桐雌、雄花总RNA质量检测
3.3.2 文库构建质检结果
3.3.3 测序质控结果
3.3.4 转录组原始数据的统计分析
3.3.5 Unigene功能注释
3.3.6 Unigene功能分类
3.3.6.1 Unigene G0分类
3.3.6.2 Unigenes KEGG分类
3.3.7 Unigene差异表达分析
3.3.7.1 差异表达基因(DEGs)的结果
3.3.7.2 差异表达基因的G0富集分析
3.3.8 油桐雌、雄花特异性差异表达激素相关的基因分析
3.3.9 油桐雌、雄花特异性差异表达转录因子相关的基因分析
3.3.10 油桐雌花花分生组织相关的差异基因
3.4 本章小结
第4章 油桐雌雄花蛋白质组学差异分析
4.1 实验材料
4.1.1 材料
4.1.2 试剂
4.1.3 实验仪器
4.2 实验方法
4.2.1 油桐花芽蛋白质的提取
4.2.2 蛋白质的定量
4.2.3 第一向等电聚焦电泳(IEF)
4.2.4 胶条平衡
4.2.5 灌SDS-PAGE凝胶
4.2.6 第二向SDS-PAGE电泳
4.2.7 2-D胶蛋白质点的检测
4.2.8 凝胶扫描
4.2.9 凝胶电泳图谱分析
4.2.10 蛋白质谱检测
4.2.11 荧光定量PCR
4.3 实验结果
4.3.1 二维电泳图谱分析
4.3.2 差异蛋白的分析
4.3.3 差异蛋白鉴定
4.3.4 雄花特异表达蛋白
4.3.5 雌花特异表达蛋白
4.4 本章小结
参考文献
附录
附录1 TUNEL检测溶液的配置
附录2 油桐雌、雄花差异表达基因
附录3 雌花差异基因G0富集分析
附录4 雄花差异基因G0富集分析
附录5 蛋白质提取溶液配制
附录6 二维电泳溶液配制
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3813564
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