| 摘要 | 第9-12页 |
| ABSTRACT | 第12-14页 |
| 缩略语表 | 第15-16页 |
| 1 前言 | 第16-40页 |
| 1.1 水稻、玉米分支系统建立的发育生物学基础 | 第16-18页 |
| 1.1.1 营养阶段分蘖的产生 | 第16页 |
| 1.1.2 生殖生长阶段花序分支的产生 | 第16-18页 |
| 1.2 调控水稻基部分蘖的基因 | 第18-19页 |
| 1.3 调控水稻穗部分支的基因 | 第19-22页 |
| 1.4 调控玉米基部分蘖的基因 | 第22页 |
| 1.5 调控玉米幼穗横向发育的基因 | 第22-25页 |
| 1.6 调控水稻和玉米穗分支发育的网络 | 第25-27页 |
| 1.7 基因的表达调控模式 | 第27-28页 |
| 1.8 基因间区域对基因表达调控的影响 | 第28-31页 |
| 1.8.1 基因间区域简介 | 第28页 |
| 1.8.2 基因间区域的作用方式 | 第28-29页 |
| 1.8.3 染色质拓扑结构研究进展 | 第29-31页 |
| 1.9 增强子的研究进展 | 第31-39页 |
| 1.9.1 增强子的特征 | 第32-33页 |
| 1.9.2 增强子调控基因表达的机制 | 第33-34页 |
| 1.9.3 研究增强子元件的方法 | 第34-36页 |
| 1.9.4 植物中的增强子研究进展 | 第36-39页 |
| 1.10 本课题的目的和意义 | 第39-40页 |
| 2 材料和方法 | 第40-51页 |
| 2.1 玉米和水稻的遗传转化 | 第40-41页 |
| 2.2 突变体材料基因型与表型的鉴定 | 第41页 |
| 2.3 内源的细胞分裂素含量的测定 | 第41-43页 |
| 2.3.1 样品准备 | 第42页 |
| 2.3.2 细胞分裂素测定 | 第42-43页 |
| 2.4 实时荧光定量PCR | 第43页 |
| 2.4.1 样品准备 | 第43页 |
| 2.4.2 qPCR | 第43页 |
| 2.5 转录组测序 | 第43-44页 |
| 2.5.1 样品准备 | 第43-44页 |
| 2.5.2 测序和数据分析 | 第44页 |
| 2.6 凝胶阻滞迁移 | 第44-45页 |
| 2.6.1 原核表达-GST和-MBP融合蛋白 | 第44-45页 |
| 2.6.2 凝胶阻滞迁移 | 第45页 |
| 2.7 玉米原生质体瞬时表达结合双萤光素酶活性检测 | 第45-47页 |
| 2.7.1 瞬时表达载体构建 | 第45-46页 |
| 2.7.2 原生质体分离和转化 | 第46页 |
| 2.7.3 萤光素酶信号的检测 | 第46-47页 |
| 2.8 酵母单杂交 | 第47-48页 |
| 2.8.1 载体构建 | 第47页 |
| 2.8.2 YM4271酵母菌株的转化 | 第47-48页 |
| 2.9 染色质免疫共沉淀结合荧光定量分析 | 第48-50页 |
| 2.9.1 样品准备 | 第48页 |
| 2.9.2 样品的固定 | 第48页 |
| 2.9.3 染色质的提取和超声破碎 | 第48-49页 |
| 2.9.4 免疫共沉淀孵育 | 第49页 |
| 2.9.5 洗脱和DNA解交联 | 第49-50页 |
| 2.9.6 qPCR定量分析 | 第50页 |
| 2.10 萤光素酶互补实验(LCIASSAY) | 第50-51页 |
| 2.10.1 重组载体构建 | 第50-51页 |
| 2.10.2 烟草叶片侵染 | 第51页 |
| 2.10.3 活体成像检测 | 第51页 |
| 3 结果与分析 | 第51-83页 |
| 3.1 UB3抑制玉米愈伤的再生 | 第51-53页 |
| 3.2 UB3对水稻分蘖和穗分支的效应 | 第53-57页 |
| 3.2.1 UB3过量表达的水稻转基因株系的表型 | 第53-56页 |
| 3.2.2 UB3适量表达的水稻转基因株系的表型 | 第56页 |
| 3.2.3 UB3水稻转基因株系中SPL基因的表达水平 | 第56-57页 |
| 3.3 UB3调控的靶基因 | 第57-62页 |
| 3.3.1 UB3过量表达的水稻转基因SAs和YPs的转录本测序 | 第57-59页 |
| 3.3.2 细胞分裂素途径的差异表达基因 | 第59页 |
| 3.3.3 细胞分裂素的含量及该途径的DEGs分析 | 第59-60页 |
| 3.3.4 生长素的含量及该途径的DEGs分析 | 第60-61页 |
| 3.3.5 花序发育相关转录因子的DEGs分析 | 第61-62页 |
| 3.4 UB3调控水稻分蘖和穗分支的直接靶基因 | 第62-64页 |
| 3.5 UB3在玉米中的调控网络 | 第64-69页 |
| 3.5.1 ub3::mum和野生型株系幼穗中激素途径和转录因子相关的DEGs验证 | 第64-65页 |
| 3.5.2 ub3::mum和野生型株系幼穗中CLAVATA-WUSCHEL途径相关DEGs的验证 | 第65-66页 |
| 3.5.3 UB3过量表达抑制玉米株高和穗分支 | 第66-69页 |
| 3.6 krn4-mum1突变体和野生型株系的表型 | 第69-71页 |
| 3.6.1 krn4-mum1突变体和野生型株系UB3的表达水平 | 第69-70页 |
| 3.6.2 krn4-mum1突变体和野生型株系分支数和穗行数的改变 | 第70-71页 |
| 3.7 KRN4作为一个增强子增加报告基因的表达 | 第71-72页 |
| 3.8 KRN4结合蛋白的筛选 | 第72-76页 |
| 3.8.1 KRN4结合蛋白OBF1和OBF4的验证 | 第72-74页 |
| 3.8.2 酵母转录因子文库的筛选 | 第74页 |
| 3.8.3 KRN4结合蛋白的效应 | 第74-76页 |
| 3.9 UB2调控UB3的表达 | 第76-81页 |
| 3.9.1 UB2过量表达抑制株高和穗分支 | 第76-78页 |
| 3.9.2 玉米幼穗中UB2正调控UB3的表达 | 第78页 |
| 3.9.3 玉米幼穗中UB2蛋白结合在UB3的启动子和KRN4区域 | 第78-80页 |
| 3.9.4 UB2蛋白作用于UB3启动子和KRN4区域的效应 | 第80-81页 |
| 3.10 KRN4结合蛋白的互作分析 | 第81-83页 |
| 3.10.1 KRN4结合蛋白的萤光素酶的互补实验 | 第81-83页 |
| 3.10.2 KRN4结合蛋白的表达谱分析 | 第83页 |
| 4 讨论 | 第83-93页 |
| 4.1 UB3调控营养生长和生殖生长分支的效应 | 第83-84页 |
| 4.2 UB3通过细胞分裂素途径调控分支系统 | 第84-85页 |
| 4.3 UB3调控玉米分支产生的可能的机制 | 第85-86页 |
| 4.4 KRN4调控基因表达的模式 | 第86-87页 |
| 4.5 KRN4及其结合蛋白调控UB3表达的作用模型 | 第87-88页 |
| 4.6 KRN4区段的增强子特征分析 | 第88-89页 |
| 4.7 KRN4顺式调控UB3影响玉米穗行数的分子机理 | 第89-90页 |
| 4.8 本研究中存在的不足及后期计划 | 第90-93页 |
| 4.8.1 UB3在玉米中的功能解析中的不足 | 第90-91页 |
| 4.8.2 UB3和UB2共同参与玉米穗行数发育的调控网络的建立 | 第91页 |
| 4.8.3 KRN4区段作用于UB3启动子区域的直接证据 | 第91-92页 |
| 4.8.4 KRN4结合蛋白的遗传上的证据 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-113页 |
| 附录 | 第113-144页 |
| 附录1 UB3转基因株系和非转基因株系植株株高和分蘖的生长速率 | 第113-114页 |
| 附录2 UB3过表达植株和非转基因株系的农艺性状统计 | 第114-115页 |
| 附录3 UB3适度表达植株和非转基因株系的农艺性状统计 | 第115-116页 |
| 附录4 krn4-mum1突变体和野生型植株的穗部分支表型统计 | 第116-117页 |
| 附录5 玉米、水稻总RNA提取(TRIZOL) | 第117-118页 |
| 附录6 中量高纯度质粒提取方法 | 第118-119页 |
| 附录7 超声波破碎效率的检测 | 第119-120页 |
| 附录8 WesternBlot简明操作步骤 | 第120-122页 |
| 附录9 水稻和玉米中用于表达量鉴定的引物 | 第122-126页 |
| 附录10 RNA-seqDEG与IPA1ChIP-seq数据共同检测到的基因 | 第126-137页 |
| 附录11 用于凝胶阻滞迁移实验的探针引物 | 第137-139页 |
| 附录12 用于载体构建和突变体基因型鉴定的引物 | 第139-142页 |
| 附录13 用于ChIP-qPCR的引物 | 第142-143页 |
| 附录14 攻读学位期间已经参与发表的论文和会议摘要 | 第143-144页 |
| 致谢 | 第144-146页 |
