| 摘要 | 第8-10页 |
| ABSTRACT | 第10-12页 |
| 本文所用主要缩略词 | 第13-15页 |
| 第一部分 文献综述 | 第15-47页 |
| 第一章 棉纤维纤维素合成研究进展 | 第15-29页 |
| 1 棉纤维不同发育阶段纤维素合成的特点 | 第15-19页 |
| 1.1 纤维的分化和起始期 | 第16页 |
| 1.2 细胞迅速伸长期 | 第16-17页 |
| 1.3 次生壁合成期 | 第17-18页 |
| 1.4 脱水成熟期 | 第18-19页 |
| 2 棉纤维纤维素的生物合成分子过程 | 第19-25页 |
| 2.1 纤维素合成的场所 | 第19-20页 |
| 2.2 纤维素合成的前体及来源 | 第20-21页 |
| 2.3 纤维素合成中的碳代谢 | 第21-25页 |
| 3 棉纤维纤维素合成基因的解析 | 第25-29页 |
| 第二章 植物蔗糖合酶研究进展 | 第29-45页 |
| 1 蔗糖合成和降解过程的关键酶 | 第29-32页 |
| 1.1 蔗糖磷酸合酶 | 第30-31页 |
| 1.2 转化酶 | 第31页 |
| 1.3 蔗糖合酶 | 第31-32页 |
| 2 蔗糖合酶基因及其蛋白的结构特征 | 第32-34页 |
| 3 蔗糖合酶的定位与表达 | 第34-36页 |
| 4 糖类对蔗糖合酶基因表达和调控的影响 | 第36-37页 |
| 5 氧浓度和其他环境因子的调控 | 第37-38页 |
| 6 蔗糖合酶翻译前磷酸化的作用 | 第38-40页 |
| 6.1 蔗糖合酶磷酸化的早期证据 | 第38-39页 |
| 6.2 蔗糖合酶磷酸化的生理意义 | 第39-40页 |
| 7 膜蔗糖合酶和细胞壁生物合成的关系 | 第40-45页 |
| 本研究的目的和意义 | 第45-47页 |
| 第二部分 研究报告 | 第47-135页 |
| 第三章 棉花蔗糖合酶基因GhSUSA1的克隆和特征分析 | 第47-83页 |
| 1 材料与方法 | 第48-63页 |
| 1.1 原始片段 | 第48-49页 |
| 1.2 植物材料 | 第49页 |
| 1.3 DNA的提取 | 第49-51页 |
| 1.4 棉花蔗糖合酶基因GhSUSA1全长序列的获得 | 第51-54页 |
| 1.4.1 引物设计 | 第51-52页 |
| 1.4.2 反应体系与程序 | 第52-53页 |
| 1.4.3 感受态细胞的制备及大肠杆菌的转化 | 第53页 |
| 1.4.4 片段回收、亚克隆与测序 | 第53-54页 |
| 1.5 序列分析 | 第54-55页 |
| 1.6 RT-PCR验证 | 第55-59页 |
| 1.6.1 RNA的提取 | 第55-57页 |
| 1.6.2 总RNA的DNaseⅠ消化 | 第57页 |
| 1.6.3 cDNA第一链的合成 | 第57-58页 |
| 1.6.4 RT-PCR | 第58页 |
| 1.6.5 Q-PCR | 第58-59页 |
| 1.7 Southern杂交分析 | 第59-62页 |
| 1.7.1 基因组DNA的酶切 | 第59-60页 |
| 1.7.2 试剂及其配制 | 第60页 |
| 1.7.3 Southern印迹 | 第60-61页 |
| 1.7.4 DIG标记探针 | 第61页 |
| 1.7.5 杂交 | 第61-62页 |
| 1.7.6 洗膜与显色 | 第62页 |
| 1.8 亚细胞定位 | 第62-63页 |
| 2 结果和分析 | 第63-79页 |
| 2.1 GhSUSA1基因全长基因组序列的获得 | 第63-66页 |
| 2.1.1 5'和3'TAIL步移结果与验证 | 第63-65页 |
| 2.1.2 两个二倍体中全长基因组序列的获得与比较 | 第65-66页 |
| 2.2 GhSUSA1基因的基因组结构分析 | 第66-67页 |
| 2.3 GhSUSA1基因全长cDNA序列的获得和序列分析 | 第67-72页 |
| 2.3.1 陆地棉总RNA的质量分析 | 第67-68页 |
| 2.3.2 GhSUSA1克隆的序列鉴定与基本信息 | 第68-70页 |
| 2.3.3 GhSUSA1氨基酸序列分析 | 第70-72页 |
| 2.4 GhSUSA1的组织表达分析 | 第72-76页 |
| 2.4.1 GhSUSA1在陆地棉不同组织中的表达分析 | 第72-73页 |
| 2.4.2 GhSUSA1在纤维发育起始阶段的表达特征 | 第73-74页 |
| 2.4.3 GhSUSA1在纤维伸长和次生壁加厚阶段的表达特征 | 第74-76页 |
| 2.5 GhSUSA1在陆地棉基因组中的拷贝数分析 | 第76-77页 |
| 2.6 GhSUSA1在洋葱表皮细胞中的定位分析 | 第77页 |
| 2.7 GhSUSA1的遗传进化分析 | 第77-79页 |
| 3 讨论 | 第79-83页 |
| 3.1 TAIL-PCR在棉花基因组中步移的效率问题 | 第79-80页 |
| 3.2 GhSUSA1基因在棉属中保持高度保守性 | 第80页 |
| 3.3 棉花中不同类型蔗糖合酶基因的比较 | 第80-83页 |
| 第四章 GhSUSA1基因在棉花发育过程中的功能研究 | 第83-135页 |
| 1 材料与方法 | 第84-100页 |
| 1.1 植物材料 | 第84页 |
| 1.2 菌株和质粒 | 第84页 |
| 1.3 培养基 | 第84-86页 |
| 1.3.1 细菌培养基 | 第84-85页 |
| 1.3.2 棉花组织培养培养基 | 第85-86页 |
| 1.4 表达载体的构建 | 第86-88页 |
| 1.4.1 原核表达载体构建 | 第86-87页 |
| 1.4.2 植物表达载体构建 | 第87-88页 |
| 1.5 原核表达与蛋白纯化 | 第88-91页 |
| 1.5.1 基因在大肠杆菌中的原核表达 | 第88-90页 |
| 1.5.2 目的蛋白纯化 | 第90页 |
| 1.5.3 目的蛋白复性浓缩 | 第90页 |
| 1.5.4 目的蛋白的Western印迹检测 | 第90-91页 |
| 1.6 植物表达载体的农杆菌转化 | 第91-93页 |
| 1.6.1 大肠杆菌质粒DNA的提取 | 第91页 |
| 1.6.2 农杆菌感受态的制备及转化 | 第91-92页 |
| 1.6.3 农杆菌质粒的提取 | 第92页 |
| 1.6.4 农杆菌转化子的PCR检测 | 第92-93页 |
| 1.7 农杆菌介导的棉花遗传转化 | 第93-94页 |
| 1.7.1 无菌苗制备 | 第93页 |
| 1.7.2 农杆菌培养 | 第93页 |
| 1.7.3 农杆菌侵染和共培养 | 第93页 |
| 1.7.4 诱导愈伤组织 | 第93-94页 |
| 1.7.5 诱导胚性愈伤组织 | 第94页 |
| 1.7.6 胚性愈伤组织的分化和植株再生 | 第94页 |
| 1.7.7 再生植株的嫁接 | 第94页 |
| 1.8 再生植株的检测 | 第94-96页 |
| 1.8.1 PCR检测 | 第94-95页 |
| 1.8.2 卡那霉素检测 | 第95-96页 |
| 1.8.3 GUS检测 | 第96页 |
| 1.9 转基因植株拷贝数分析 | 第96-97页 |
| 1.10 转基因植株表达分析 | 第97页 |
| 1.11 蔗糖合酶酶活测定 | 第97-98页 |
| 1.12 单糖及寡糖含量测定 | 第98页 |
| 1.13 纤维素含量测定 | 第98页 |
| 1.14 淀粉含量测定 | 第98-99页 |
| 1.15 转基因株系纤维品质测定 | 第99-100页 |
| 2 结果与分析 | 第100-130页 |
| 2.1 GhSUSA1蛋白是有功能的活性蛋白 | 第100-102页 |
| 2.1.1 pET-30a(+)-GhSUSA1融合载体的验证 | 第100-101页 |
| 2.1.2 GhSUSA1蛋白的纯化和活性鉴定 | 第101-102页 |
| 2.2 GhSUSA1的抑制表达在棉花中产生的影响 | 第102-118页 |
| 2.2.1 GhSUSA1反义植物表达载体验证 | 第102-103页 |
| 2.2.2 GhSUSA1反义转基因植株的获得 | 第103-105页 |
| 2.2.3 GhSUSA1反义转基因植株的PCR检测和纯系植株的获得 | 第105-106页 |
| 2.2.4 GhSUSA1反义转基因纯合株系的Southern杂交分析 | 第106-107页 |
| 2.2.5 GhSUSA1的抑制表达对棉纤维品质的影响 | 第107-112页 |
| 2.2.6 GhSUSA1的抑制表达影响棉花库强度和胚珠发育 | 第112-115页 |
| 2.2.7 纤维和胚珠发育过程三种糖含量动态变化 | 第115-118页 |
| 2.3 GhSUSA1在棉花中过量表达的初步验证 | 第118-127页 |
| 2.3.1 GhSUSA1正义植物表达载体验证 | 第118-119页 |
| 2.3.2 GhSUSA1正义转基因植株的获得 | 第119-120页 |
| 2.3.3 GhSUSA1正义转基因植株的GUS染色和PCR检测 | 第120-121页 |
| 2.3.4 GhSUSA1正义转基因植株的T0代Southern杂交验证 | 第121-122页 |
| 2.3.5 GhSUSA1正义转基因植株的表型及分子生物学初步分析 | 第122-125页 |
| 2.3.6 GhSUSA1过量表达对纤维品质形成的作用 | 第125-127页 |
| 2.4 转基因过程中突变体的获得和初步分析 | 第127-130页 |
| 2.4.1 一个高杆突变体的获得和初步分析 | 第127-129页 |
| 2.4.2 芽黄突变体和卷叶突变体的产生 | 第129-130页 |
| 3 讨论 | 第130-135页 |
| 3.1 农杆菌介导通过组织培养的棉花遗传转化 | 第130-131页 |
| 3.2 蔗糖合酶基因对棉花纤维和胚珠发育所起的作用 | 第131-135页 |
| 全文结论 | 第135-137页 |
| 参考文献 | 第137-155页 |
| 附录 | 第155-161页 |
| 致谢 | 第161-163页 |
| 发表论文 | 第163页 |
