摘要 | 第8-10页 |
Abstract | 第10-11页 |
缩略词表 | 第12-13页 |
第一章 植物微型反向重复转座子数据库(P-MITE)的构建 | 第13-42页 |
1.1 前言 | 第13-22页 |
1.1.1 转座子 | 第13-16页 |
1.1.1.1 转座子的发现 | 第13页 |
1.1.1.2 转座子的结构和分类 | 第13-16页 |
1.1.2 植物中的微型反向重复转座子(MITE)研究进展 | 第16-21页 |
1.1.2.1 MITE的结构和分类 | 第16-17页 |
1.1.2.2 MITE的鉴定方法 | 第17-18页 |
1.1.2.3 植物中活跃的MITE (active MITE) | 第18-19页 |
1.1.2.4 MITE对基因组进化的影响 | 第19页 |
1.1.2.5 MITE对基因的调控 | 第19-21页 |
1.1.2.5.1 MITE抑制基因的表达 | 第20页 |
1.1.2.5.2 MITE促进基因的表达 | 第20-21页 |
1.1.3 本研究的意义和目的 | 第21-22页 |
1.2 材料与方法 | 第22-26页 |
1.2.1 基因组数据 | 第22页 |
1.2.2 软件及工具 | 第22页 |
1.2.3 MITE的鉴定方法和流程 | 第22-23页 |
1.2.4 MITE的手工注释 | 第23-24页 |
1.2.5 MITE超家族、亚家族的分类及序列命名 | 第24-25页 |
1.2.5.1 MITE超家族分类原则 | 第24-25页 |
1.2.5.2 MITE家族的分类原则 | 第25页 |
1.2.6 活跃MITE的鉴定 | 第25页 |
1.2.7 P-MITE数据平台的构建 | 第25-26页 |
1.3 结果与分析 | 第26-38页 |
1.3.1 各物种中MITE的鉴定、家族划分与比较 | 第26-30页 |
1.3.2 MITE与基因组大小的关系 | 第30页 |
1.3.3 本研究鉴定的MITE与其他已知转座子数据库的比较 | 第30-31页 |
1.3.4 植物中的活跃MITE | 第31-35页 |
1.3.5 P-MITE数据库的构建及其功能概述 | 第35-38页 |
1.3.5.1 P-MITE数据库包含的数据资源 | 第35页 |
1.3.5.2 P-MITE数据库提供的浏览和检索功能 | 第35-36页 |
1.3.5.3 P-MITE提供的搜索功能 | 第36页 |
1.3.5.4 P-PMITE提供的BLAST功能 | 第36-38页 |
1.4 讨论 | 第38-42页 |
1.4.1 MITE物种分布的广泛性 | 第38页 |
1.4.2 MITE的进化 | 第38页 |
1.4.3 植物中的活跃MITE | 第38-40页 |
1.4.4 MITE开放数据平台的建立 | 第40页 |
1.4.5 后续工作展望 | 第40-42页 |
第二章 利用RNA-seq和混合池分析法(BSA RNA)进行基因定位的方法开发 | 第42-64页 |
2.1 前言 | 第42-51页 |
2.1.1 测序技术的发展 | 第42-46页 |
2.1.1.1 第一代测序技术 | 第42-43页 |
2.1.1.2 第二代测序技术 | 第43-46页 |
2.1.1.2.1 罗氏454测序 | 第44页 |
2.1.1.2.2 Illumina Solexa测序 | 第44-45页 |
2.1.1.2.3 ABI SOLID测序技术 | 第45页 |
2.1.1.2.4 Ion torrent测序技术 | 第45-46页 |
2.1.1.3 第三代测序技术 | 第46页 |
2.1.2 第二代测序在基因组学研究中应用 | 第46-48页 |
2.1.2.1 基因组测序和重测序 | 第46-47页 |
2.1.2.2 RNA-seq测序和Chip-seq测序 | 第47-48页 |
2.1.3 第二代测序在植物遗传学研究的应用 | 第48-51页 |
2.1.3.1 DNA分子标记的开发 | 第48页 |
2.1.3.2 基因分型和高精度连锁图谱的构建 | 第48-49页 |
2.1.3.3 目标基因的快速定位 | 第49-51页 |
2.1.4 使用的软件和工具 | 第51页 |
2.2 材料与方法 | 第51-54页 |
2.2.1 课题的由来和意义 | 第51-53页 |
2.2.2 测试数据来源 | 第53-54页 |
2.3 结果与分析 | 第54-60页 |
2.3.1 SNPMAPPER的原理和分析流程 | 第54-56页 |
2.3.2 SNPMAPPER在定位单基因控制性状中的应用 | 第56-57页 |
2.3.3 SNPMAPPER在定位数量性状(QTL)位点的应用 | 第57-58页 |
2.3.4 SNPMAPPER在具有复杂基因组物种中基因定位中的应用 | 第58-60页 |
2.4 讨论 | 第60-64页 |
2.4.1 第二代测序和BSA相结合的分析策略可以有效实现基因的快速定位 | 第60-61页 |
2.4.2 进行BSA-RNA的样品准备原则和数据要求 | 第61-62页 |
2.4.3 运用SNPMAPPER在多基因控制性状的分离群体中的应用 | 第62页 |
2.4.4 复杂基因组物种中的BSA-RNA分析 | 第62页 |
2.4.5 SNPMAPPER需要改进的地方 | 第62-64页 |
第三章 烟草中控制TMV侵染后产生无症状(symptomless)表型的基因的遗传克隆及分析 | 第64-122页 |
3.1 前言 | 第64-76页 |
3.1.1 植物对病原菌的抗病表现 | 第64-66页 |
3.1.1.1 植物对病原菌的基础抗性(PTI) | 第65页 |
3.1.1.2 植物对病原菌效应子的抗病反应(ETI) | 第65-66页 |
3.1.2 植物的抗病基因及其抗病机制 | 第66-69页 |
3.1.2.1 显性抗病及显性抗病基因 | 第66-68页 |
3.1.2.2 隐性抗病及隐性抗病基因 | 第68-69页 |
3.1.3 植物抗病基因的克隆方法 | 第69-72页 |
3.1.3.1 图位克隆法 | 第70-71页 |
3.1.3.2 同源序列克隆法 | 第71页 |
3.1.3.3 转座子标签法 | 第71-72页 |
3.1.4 烟草花叶病毒(TOBACCO MOSAIC VIRUS) | 第72-74页 |
3.1.4.1 烟草花叶病毒的结构 | 第72-73页 |
3.1.4.2 烟草花叶病毒的复制 | 第73页 |
3.1.4.3 烟草花叶病毒互作的宿主因子 | 第73-74页 |
3.1.5 课题的由来及研究意义 | 第74-76页 |
3.2 材料与方法 | 第76-87页 |
3.2.1 基因组及软件工具 | 第76-77页 |
3.2.1.1 基因组序列 | 第76页 |
3.2.1.2 软件工具 | 第76-77页 |
3.2.2 实验材料 | 第77页 |
3.2.3 TMV的繁殖和接种 | 第77页 |
3.2.4 植物总蛋白的提取 | 第77页 |
3.2.5 植物体内TMV量的WESTERN BLOT检测 | 第77-80页 |
3.2.5.1 TMV多克隆抗体抗原设计 | 第78页 |
3.2.5.2 SDS-PAGE电泳 | 第78-79页 |
3.2.5.3 Western Blot检测 | 第79-80页 |
3.2.6 近等基因系的构建及数据分析 | 第80页 |
3.2.6.1 近等基因系的构建 | 第80页 |
3.2.6.2 测序样品准备 | 第80页 |
3.2.6.3 数据分析 | 第80页 |
3.2.7 生物信息学分析 | 第80-81页 |
3.2.7.1 RNA样品准备和RNA-BSA数据分析 | 第80页 |
3.2.7.2 亲本基因组重测序 | 第80-81页 |
3.2.7.3 亲本SNP标记的鉴定 | 第81页 |
3.2.7.4 比较基因组学分析 | 第81页 |
3.2.8 CAPS分子标记的开发 | 第81-82页 |
3.2.9 转化载体的构建 | 第82-84页 |
3.2.9.1 遗传互补载体的构建 | 第82-83页 |
3.2.9.2 超表达载体的构建 | 第83-84页 |
3.2.9.3 干涉载体的构建 | 第84页 |
3.2.10 遗传转化 | 第84-85页 |
3.2.10.1 烟草的遗传转化 | 第84-85页 |
3.2.10.2 番茄的转化 | 第85页 |
3.2.11 转基因苗的阳性鉴定 | 第85-86页 |
3.2.12 DNA提取及PCR反应体系 | 第86页 |
3.2.13 RNA提取,RT-PCR和QRT-PCR | 第86页 |
3.2.14 不同物种中TOM2A同源体的获得 | 第86-87页 |
3.3 结果与分析 | 第87-116页 |
3.3.1 亲本SR1和TI 203接种TMV-U1后的表型及TMV量的比较 | 第87-88页 |
3.3.2 无症状表型的的遗传机理 | 第88页 |
3.3.3 SR1和TI 203基因组重测序及单核苷酸多态性(SNP)标记的鉴定 | 第88-89页 |
3.3.4 TTSL1基因的初定位 | 第89-92页 |
3.3.5 基于微线性的比较基因组学开发精细定位TTSL1的分子标记 | 第92-93页 |
3.3.6 TTSL1基因的精细定位 | 第93-94页 |
3.3.7 TTSL1的候选基因选择及分析 | 第94-97页 |
3.3.8 TTSL1的转基因功能验证 | 第97-99页 |
3.3.9 TTSL2基因的克隆和功能验证 | 第99-102页 |
3.3.9.1 TTSL2单基因分离群体的鉴定 | 第99-100页 |
3.3.9.2 TTSL2候选基因的推测及连锁验证 | 第100-101页 |
3.3.9.3 TTSL2基因的转基因功能验证 | 第101-102页 |
3.3.10 烟草中和拟南芥中TOM2A基因的序列分析 | 第102-103页 |
3.3.11 烟草中的TOM2A基因抗性的起源分析 | 第103-104页 |
3.3.12 NTTOM2A在烟草组织器官中的表达分析 | 第104-105页 |
3.3.13 野生烟草中的SYMPTOMLESS表型与TOM2A的关系 | 第105-108页 |
3.3.14 不同物种中TOM2A同源体的功能研究 | 第108-111页 |
3.3.15 近等基因系的构建及近等基因系的转录组分析 | 第111-114页 |
3.3.15.1 近等基因系的构建 | 第112-113页 |
3.3.15.2 转录组数据分析 | 第113-114页 |
3.3.16 番茄SLTOM2A基因沉默系的构建及TMV抗性研究 | 第114-116页 |
3.3.16.1 感染TMV病毒的番茄表型鉴定 | 第114-115页 |
3.3.16.2 RNAi干涉番茄SlTOM2A转基因材料的构建 | 第115-116页 |
3.4 讨论 | 第116-122页 |
3.4.1 RNA-BSA可以实现复杂基因组物种中基因的快速定位和克隆 | 第116页 |
3.4.2 基于共线性的比较作图和候选基因的选择 | 第116-117页 |
3.4.3 从TTSL2基因快速克隆到对多倍体物种中基因定位的思考 | 第117-118页 |
3.4.4 NTTOM2A基因的表达分析 | 第118页 |
3.4.5 NTTOM2A基因转录组分析 | 第118-119页 |
3.4.6 TOM2A的进化分析 | 第119-120页 |
3.4.7 TOM2A在非寄主抗性中的作用 | 第120-121页 |
3.4.8 通过抑制TOM2A的表达水平培育抗TMV材料 | 第121页 |
3.4.9 后续工作展望 | 第121-122页 |
参考文献 | 第122-134页 |
附录 | 第134-148页 |
附录1 第一章用到的植物基因组信息 | 第134-136页 |
附录2 附表 | 第136-144页 |
附表 2-1 定位在TTSL1和TTSL2区域的标记信息 | 第136-137页 |
附表 2-2 构建载体用到的引物信息 | 第137-142页 |
附表 2-3 第三章用到的栽培烟草名称 | 第142-143页 |
附表 2-4 第三章用到的接种TMV后表现为symptomless的烟草材料 | 第143-144页 |
附录3 主要实验步骤及体系 | 第144-148页 |
附录 3-1 基因组DNA小量CTAB提取法 | 第144页 |
附录 3-2 PCR反应体系及PCR程序 | 第144-145页 |
附录 3-3 PCR产物的酶切和载体双酶切 | 第145页 |
附录 3-4 PCR产物的回收 | 第145-146页 |
附录 3-5 大肠杆菌转化 | 第146页 |
附录 3-6 质粒提取 | 第146页 |
附录 3-7 热击转化农杆菌 | 第146-148页 |
作者简介 | 第148-149页 |
致谢 | 第149-151页 |