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甘蓝和白菜PG基因家族成员的比较BoMF25和BcMF26的功能鉴定

缩略词第11-14页
摘要第14-16页
Abstract第16-17页
前言第18-20页
1 文献综述:花粉发育和PG基因的研究进展第20-32页
    1.1 花粉粒的发育第20-24页
        1.1.1 生殖核和营养核的发育第20-21页
        1.1.2 花粉壁的发育第21-24页
            1.1.2.1 基本结构第21页
            1.1.2.2 发育过程第21页
            1.1.2.3 发育相关的基因第21-24页
    1.2 花粉管的发育第24-26页
        1.2.1 花粉粒的粘附和水合第24-25页
        1.2.2 花粉管的伸长第25-26页
    1.3 果胶与PG基因的研究第26-29页
        1.3.1 细胞壁与果胶第26-27页
        1.3.2 花粉壁与果胶第27页
        1.3.3 PG与果胶的降解第27页
        1.3.4 PG的调控第27-29页
    1.4 基因的重复和PG基因的进化第29-32页
        1.4.1 基因的重复第29-30页
            1.4.1.1 重复方式第29页
            1.4.1.2 重复基因进化的命运和结果第29-30页
        1.4.2 PG基因的进化第30-32页
2 甘蓝PG基因家族成员的结构、进化和表达分析以及与白菜PG基因家族成员的比较第32-64页
    2.1 材料与方法第33-37页
        2.1.1 植物材料第33页
        2.1.2 主要实验试剂第33页
        2.1.3 氨基酸序列查找第33页
        2.1.4 染色体定位和重复区块的确定第33-34页
        2.1.5 序列比对、进化树构建和基因结构分析第34页
        2.1.6 共同祖先基因的分析第34页
        2.1.7 RNA的提取和cDNA的合成第34-35页
            2.1.7.1 总RNA的提取第34-35页
            2.1.7.2 cDNA的合成第35页
        2.1.8 基因表达分析第35页
        2.1.9 保留率的计算第35页
        2.1.10 亚细胞定位分析第35-37页
            2.1.10.1 序列片段的分离第35-36页
            2.1.10.2 载体的构建第36页
            2.1.10.3 载体质粒在洋葱表皮细胞中的瞬时转化第36-37页
    2.2 结果第37-60页
        2.2.1 甘蓝PG基因家族成员的聚类分析第37页
        2.2.2 甘蓝PG基因分布在9条染色体上第37页
        2.2.3 甘蓝PG基因的序列分析第37-41页
        2.2.4 甘蓝和拟南芥PG基因至少含有82个推测的共同祖先基因第41-48页
        2.2.5 甘蓝PG基因具有差异的表达特征第48-49页
        2.2.6 甘蓝重复PG基因间的表达存在差异第49-52页
        2.2.7 甘蓝PG定位在细胞壁上第52页
        2.2.8 甘蓝和白菜PG基因家族成员的比较第52-60页
            2.2.8.1 不同亚类中甘蓝和白菜PG成员的数目不同第52页
            2.2.8.2 白菜和拟南芥PG成员至少具有76个推测的共同祖先基因第52-56页
            2.2.8.3 白菜PG成员的保留率高于甘蓝第56-59页
            2.2.8.5 白菜重复PG基因间存在表达差异第59-60页
    2.3 讨论第60-64页
        2.3.1 甘蓝PG基因家族的快速扩张第60-61页
        2.3.2 甘蓝和白菜PG成员的扩张速率和程度不同第61-62页
        2.3.3 甘蓝和白菜PG基因家族成员可能发生了新功能化、亚功能化和无功能化第62-63页
        2.3.4 甘蓝和白菜中PG基因的保留和丢失情况存在差异第63-64页
3 甘蓝花粉发育相关PG基因BoMF25的表达分析第64-84页
    3.1 材料与方法第64-71页
        3.1.1 植物材料第64-65页
        3.1.2 主要实验试剂第65页
        3.1.3 DNA和总RNA的提取、cDNA的合成及序列扩增第65-66页
            3.1.3.1 DNA的提取第65页
            3.1.3.2 总RNA的提取第65页
            3.1.3.3 cDNA的合成第65页
            3.1.3.4 序列的同源扩增第65-66页
            3.1.3.5 序列特征分析第66页
        3.1.4 基因的时空表达分析第66-71页
            3.1.4.1 qRT-PCR分析第66页
            3.1.4.2 原位杂交分析第66-69页
            3.1.4.3 启动子活性分析第69-71页
            3.1.4.4 At4g35670的表达分析第71页
        3.1.5 亚细胞定位分析第71页
            3.1.5.1 序列片段的分离第71页
            3.1.5.2 载体的构建第71页
            3.1.5.3 载体质粒在洋葱表皮细胞中的瞬时转化第71页
    3.2 结果第71-80页
        3.2.1 Bol018697的核苷酸和氨基酸序列分析第72页
        3.2.2 Bol018697的同源基因和进化树分析第72-77页
        3.2.3 BoMF25在成熟花粉粒中特异表达第77-78页
        3.2.4 BoMF25启动子启动GUS报告基因在开放花的花药中特异表达第78-80页
        3.2.5 BoMF25定位在细胞壁上第80页
    3.3 讨论第80-84页
        3.3.1 BoMF25在白菜中的同源基因由于染色体片段的碎片化和重排而丢失第80-81页
        3.3.2 BoMF25是属于F类的PG基因第81页
        3.3.3 BoMF25可能是在花粉成熟过程中发挥重要作用的“晚期基因”第81-82页
        3.3.4 BoMF25可能在花粉壁的形成过程中发挥作用第82-84页
4 白菜花粉发育相关PG基因BcMF26n和BcMF2b的表达比较与功能验证第84-118页
    4.1 材料与方法第84-94页
        4.1.1 植物材料第84-85页
        4.1.2 主要实验试剂第85页
        4.1.3 DNA和RNA的提取、cDNA的合成及序列扩增第85-86页
            4.1.3.1 DNA的提取第85页
            4.1.3.2 总RNA的提取第85页
            4.1.3.3 cDNA的合成第85页
            4.1.3.4 基因序列的同源扩增第85-86页
        4.1.4 基因序列特征和进化树分析第86-88页
        4.1.5 时空表达分析第88页
            4.1.5.1 qRT-PCR分析第88页
            4.1.5.2 启动子活性分析第88页
        4.1.6 亚细胞定位分析第88-89页
        4.1.7 At4g33440 T-DNA插入突变体的分子生物学鉴定和表型观察第89页
            4.1.7.1 突变体的鉴定第89页
            4.1.7.2 突变体表型观察第89页
        4.1.8 amiRNA载体的构建第89-90页
            4.1.8.1 amiRNA载体的设计和构建第89-90页
            4.1.8.2 amiRNA载体转化农杆菌GV3101菌株第90页
        4.1.9 amiRNA抑制载体对菜心的遗传转化第90-92页
            4.1.9.1 抗生素的配制第90页
            4.1.9.2 培养基的配制第90-91页
            4.1.9.3 播种培养第91页
            4.1.9.4 预培养第91页
            4.1.9.5 共培养第91页
            4.1.9.6 分化培养第91-92页
            4.1.9.7 继代培养第92页
            4.1.9.8 生根和移栽第92页
        4.1.10 转基因植株的分子检测第92页
            4.1.10.1 DNA提取、总RNA的提取和cDNA的合成第92页
            4.1.10.2 PCR检测第92页
            4.1.10.3 qRT-PCR检测第92页
        4.1.11 转基因植株的形态学和细胞学观察第92-94页
            4.1.11.1 植株形态学观察第92页
            4.1.11.2 花粉活力观察第92-93页
            4.1.11.3 花粉形态观察第93页
            4.1.11.4 花粉管萌发观察第93-94页
    4.2 结果第94-113页
        4.2.1 Bra011440和Bra037005的同源性比对和序列分析第94-98页
        4.2.2 BcMF26a和BcMF26b存在表达差异第98-99页
            4.2.2.1 BcMF26a和BcMF26b转录本的表达丰度存在明显差异第98页
            4.2.2.2 BcMF26a和BcMF26b的启动子活性存在时空差异第98-99页
        4.2.3 BcMF26a和BcMF26b定位在细胞壁上第99-102页
        4.2.4 At4g33440缺失表达延缓花粉管的生长速度第102-106页
            4.2.4.1 At4g33440主要在花序组织和成熟花粉粒中表达第102-104页
            4.2.4.2 At4g33440的缺失表达不影响植株的形态和花粉的成熟第104页
            4.2.4.3 At4g33440的缺失表达延缓花粉管的生长速度第104-106页
        4.2.5 共抑制BcMF26a和BcMF26b的转基因植株花粉粒和花粉管形态异常第106-111页
            4.2.5.1 花粉活力降低第107-109页
            4.2.5.2 花粉粒畸形第109-110页
            4.2.5.3 花粉管的生长异常第110-111页
        4.2.6 共抑制BcMF26a和BcMF26b的转基因植株花粉内壁发育异常第111-113页
            4.2.6.1 花粉的发育异常开始于单核小孢子时期第111页
            4.2.6.2 花粉内壁的发育异常第111-113页
    4.3 讨论第113-118页
        4.3.1 BcMF26a和BcMF26b是起源于染色体片段化复制的PG基因第113-115页
        4.3.2 BcMF26a和BcMF26b的差异表达可能是其启动子和内含子序列的差异造成的第115页
        4.3.3 BcMF26a和BcMF26b在花粉壁的构建中发挥作用第115-116页
        4.3.4 BcMF26a和BcMF26b通过干扰花粉内壁的形成影响花粉发育和花粉管形成第116-117页
        4.3.5 BcMF26b的抑制表达可能是转基因植株花粉粒和花粉管出现异常表型的主要原因第117-118页
结论第118-120页
参考文献第120-132页
在读期间发表的论文第132页

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