| 摘要 | 第9-12页 |
| Abstract | 第12-15页 |
| 缩略语表 | 第16-17页 |
| 第一章 文献综述 | 第17-36页 |
| 1.1 棉花纤维发育概述 | 第17-18页 |
| 1.1.1 棉花简介 | 第17页 |
| 1.1.2 棉花纤维细胞发育模式 | 第17-18页 |
| 1.2 棉花纤维起始 | 第18-19页 |
| 1.2.1 棉花纤维起始的影响因子 | 第18-19页 |
| 1.2.2 棉花纤维起始基因的克隆 | 第19页 |
| 1.3 棉花纤维伸长 | 第19-27页 |
| 1.3.1 纤维伸长模式 | 第19-21页 |
| 1.3.2 纤维伸长特点 | 第21-23页 |
| 1.3.2.1 渗透压对纤维伸长的影响 | 第21-22页 |
| 1.3.2.2 初生细胞壁成分的合成和松弛对纤维伸长的影响 | 第22-23页 |
| 1.3.2.3 基本生长物质的合成对纤维伸长的影响 | 第23页 |
| 1.3.3 纤维伸长的调控因子 | 第23-27页 |
| 1.3.3.1 激素对纤维伸长的调控 | 第23-24页 |
| 1.3.3.2 钾元素对于纤维伸长的调控 | 第24-25页 |
| 1.3.3.3 钙元素对于纤维伸长的调控 | 第25页 |
| 1.3.3.4 活性氧对于纤维伸长的调控 | 第25-27页 |
| 1.4 纤维转换期特点 | 第27页 |
| 1.5 纤维次生壁加厚期特点 | 第27-28页 |
| 1.6 植物离子组学 | 第28-35页 |
| 1.6.1 植物元素组成 | 第28页 |
| 1.6.2 植物必需矿质元素 | 第28-29页 |
| 1.6.3 K的吸收与植物的生长发育 | 第29-32页 |
| 1.6.3.1 K的吸收和分布特点 | 第29页 |
| 1.6.3.2 K的生理功能 | 第29-30页 |
| 1.6.3.3 植物根部钾吸收转运基因 | 第30-31页 |
| 1.6.3.5 激素在缺钾响应中的作用 | 第31-32页 |
| 1.6.4 Ca的吸收与植物的生长发育 | 第32-33页 |
| 1.6.4.1 Ca的吸收和运输 | 第32页 |
| 1.6.4.2 Ca在植物中的转运和存储 | 第32页 |
| 1.6.4.3 Ca的生理功能 | 第32-33页 |
| 1.6.5 Fe的吸收和植物生长发育 | 第33-35页 |
| 1.6.5.1 Fe的吸收 | 第33页 |
| 1.6.5.2 Fe的生理功能 | 第33页 |
| 1.6.5.3 策略一类型植物缺铁响应研究进展 | 第33-34页 |
| 1.6.5.4 激素在缺铁响应中的作用 | 第34-35页 |
| 1.7 本研究的目的和意义 | 第35-36页 |
| 第二章 低钙和低钾相互作用促进纤维的伸长 | 第36-66页 |
| 2.1 前言 | 第36-37页 |
| 2.2 实验材料和方法 | 第37-43页 |
| 2.2.2 胚珠培养系统 | 第37-38页 |
| 2.2.3 离子组分的定量测定 | 第38-39页 |
| 2.2.4 总RNA的抽提和检查 | 第39页 |
| 2.2.5 基因表达分析qRT-PCR | 第39-40页 |
| 2.2.6 RNA-seq分析 | 第40页 |
| 2.2.7 纤维长度和纤维总表面积（TFU）的测量 | 第40-41页 |
| 2.2.8 激素含量定量测定 | 第41-42页 |
| 2.2.9 ROS含量定性检测 | 第42-43页 |
| 2.3 结果与分析 | 第43-62页 |
| 2.3.1 体外培养条件下矿质元素对纤维和胚珠发育作用的分析 | 第43-46页 |
| 2.3.2 缺钙和低钾对纤维伸长的作用分析 | 第46-47页 |
| 2.3.3 RNA-seq鉴定缺钙响应的差异表达基因 | 第47-50页 |
| 2.3.4 缺钙和低钾处理下胚珠中离子含量变化分析 | 第50-51页 |
| 2.3.5 低钾处理的纤维中差异表达基因的分析 | 第51-53页 |
| 2.3.6 GhCIPK6介导低钾和缺钙诱导的钾离子吸收的分析 | 第53-56页 |
| 2.3.7 缺钙和低钾处理条件下细胞ROS的检测 | 第56-58页 |
| 2.3.8 低钾诱导的ROS相关基因的表达分析 | 第58页 |
| 2.3.9 低钾和缺钙诱导了ABA和JA含量的变化分析 | 第58-59页 |
| 2.3.10 ABA和JA对缺钙诱导的细胞褐化的作用 | 第59-60页 |
| 2.3.11 ABA和JA抑制褐化的原因分析 | 第60-62页 |
| 2.4 讨论 | 第62-66页 |
| 2.4.1 缺钙促进纤维的伸长 | 第62-64页 |
| 2.4.2 缺钙导致胚珠和纤维褐化死亡 | 第64-65页 |
| 2.4.3 矿质元素缺乏诱导的信号与纤维发育之间的关系 | 第65-66页 |
| 第三章 纤维发育需要合适的活性氧水平 | 第66-97页 |
| 3.1 前言 | 第66页 |
| 3.2 实验材料和方法 | 第66-74页 |
| 3.2.1 实验材料 | 第66-67页 |
| 3.2.1.1 棉花材料 | 第66-67页 |
| 3.2.1.2 实验载体和菌株 | 第67页 |
| 3.2.2 陆地棉YZ1中全长GhAPX1的分离和克隆 | 第67-68页 |
| 3.2.3 超表达和干涉载体构建 | 第68-69页 |
| 3.2.4 根癌农杆菌介导的棉花遗传转化 | 第69页 |
| 3.2.5 DNA提取和Southern杂交检测 | 第69页 |
| 3.2.6 总RNA的提取 | 第69-70页 |
| 3.2.7 基因表达分析RT-PCR，qRT-PCR，Northern blotting | 第70页 |
| 3.2.8 细胞质总蛋白的提取及GhAPX1蛋白Western blotting检测 | 第70-71页 |
| 3.2.9 抗氧化酶酶活性测定 | 第71-72页 |
| 3.2.10 RNA-seq分析 | 第72页 |
| 3.2.11 胚珠培养 | 第72-73页 |
| 3.2.12 纤维品质和长度的测量 | 第73页 |
| 3.2.13 H2O2定性及定量检测 | 第73-74页 |
| 3.2.14 还原型抗坏血酸和氧化型抗坏血酸含量的测定 | 第74页 |
| 3.3 结果和分析 | 第74-95页 |
| 3.3.1 纤维细胞内双氧水含量对细胞伸长的作用分析 | 第74-76页 |
| 3.3.2 棉花中APX基因家族分析 | 第76-79页 |
| 3.3.3 GhAPX1是纤维伸长时期优势表达的基因 | 第79-81页 |
| 3.3.4 超表达、GhAPX1特异干涉和细胞质APX干涉转基因棉花创制 | 第81-83页 |
| 3.3.5 转基因材料表达量和酶活的检测 | 第83-86页 |
| 3.3.6 APX转基因棉花材料纤维品质检测 | 第86-88页 |
| 3.3.7 转基因材料胚珠和纤维中H2O2含量分析 | 第88-89页 |
| 3.3.8 RNA-seq筛选干涉系 10 DPA纤维中差异表达基因 | 第89-91页 |
| 3.3.9 细胞质APX干涉系中上调表达基因的聚类分析 | 第91-93页 |
| 3.3.10 APX转基因系对环境因子的敏感性分析 | 第93-95页 |
| 3.4 讨论 | 第95-97页 |
| 第四章 还原型抗坏血酸（ASA）提高棉花纤维缺铁适应性 | 第97-126页 |
| 4.1 前言 | 第97-98页 |
| 4.2 实验材料和方法 | 第98-101页 |
| 4.2.1 实验材料 | 第98页 |
| 4.2.2 胚珠培养系统 | 第98页 |
| 4.2.3 离子组分的定量测定 | 第98-99页 |
| 4.2.4 RNA抽提和基因表达分析RT-PCR，qRT-PCR | 第99页 |
| 4.2.5 RNA-seq分析 | 第99页 |
| 4.2.6 纤维长度测量 | 第99页 |
| 4.2.7 激素含量定量测定 | 第99页 |
| 4.2.8 高铁还原酶（FCR）酶活测定 | 第99-100页 |
| 4.2.9 还原型抗坏血酸（ASA）和氧化型抗坏血酸（DHA）含量的测定 | 第100页 |
| 4.2.10 葡萄糖，果糖和蔗糖含量的测定 | 第100-101页 |
| 4.3 结果与分析 | 第101-121页 |
| 4.3.1 APX和CAT在缺铁处理条件下的表达和酶活分析 | 第101-103页 |
| 4.3.2 APX转基因材料对缺铁的敏感性分析 | 第103-104页 |
| 4.3.3 长期缺铁条件下胚珠FCR活性及生长发育的分析 | 第104-106页 |
| 4.3.4 APX转基因棉花在缺铁处理下FCR活性及鲜重分析 | 第106-107页 |
| 4.3.5 缺铁处理条件下转基因系ASA含量的检测 | 第107-109页 |
| 4.3.6 RNA-seq筛选缺铁响应的差异表达基因 | 第109-110页 |
| 4.3.7 差异表达基因生物学过程的富集分析 | 第110-111页 |
| 4.3.8 缺铁响应相关标志基因的表达分析 | 第111页 |
| 4.3.9 三种铁离子处理下胚珠中离子组含量的测定分析 | 第111-112页 |
| 4.3.10 ROS生成和清除相关基因对于缺铁的响应分析 | 第112-113页 |
| 4.3.11 ASA合成和代谢相关基因对于缺铁的响应分析 | 第113-115页 |
| 4.3.12 APX转基因系铁离子吸收相关基因的表达分析 | 第115页 |
| 4.3.13 APX转基因材料缺铁处理后激素含量的检测 | 第115-118页 |
| 4.3.14 ABA对缺铁的耐受性分析 | 第118-121页 |
| 4.4 讨论 | 第121-126页 |
| 4.4.1 ASA可以提高棉花胚珠和纤维的缺铁耐受性 | 第121-123页 |
| 4.4.2 ABA提高棉花胚珠和纤维对缺铁的适应性 | 第123-124页 |
| 4.4.3 ASA通过维持ABA的稳定性提高FCR活性增强缺铁耐受性 | 第124-126页 |
| 参考文献 | 第126-142页 |
| 附录 | 第142-172页 |
| 攻读学位期间已发表和待发表论文 | 第172-173页 |
| 致谢 | 第173-175页 |
