致谢 | 第4-9页 |
摘要 | 第9-11页 |
第一章 文献综述 | 第11-29页 |
1.1 地黄在我国有着悠久的栽培历史 | 第11页 |
1.2 地黄是临床上应用最广泛的中药植物之一 | 第11-12页 |
1.3 地黄药用成分的核心部位是地黄的块根 | 第12-14页 |
1.3.1 地黄块根的药用成分研究 | 第12-13页 |
1.3.2 地黄块根发育的解剖学特征 | 第13-14页 |
1.3.3 遗传信息限制了地黄块根形成发育机制的研究 | 第14页 |
1.4 不同作物块根的形成发育机制为地黄块根的研究提供重要线索 | 第14-18页 |
1.4.1 块根形成的激素调控机制 | 第15-17页 |
1.4.2 块根形成的分子调控机制 | 第17-18页 |
1.5 转录组学和蛋白组学为块根发育提供重要信息平台 | 第18-22页 |
1.5.1 转录组学与高通量测序技术 | 第18页 |
1.5.2 新一代高通量测序技术的原理 | 第18-19页 |
1.5.3 蛋白组学与蛋白测序技术 | 第19-21页 |
1.5.4 转录组学基础上延伸技术—数字基因差异表达谱(DGE) | 第21-22页 |
1.5.5 转录组基础上的延伸技术—miRNA高通量测序技术 | 第22页 |
1.6 目前地黄在我国的栽培现状 | 第22-26页 |
1.6.1 地黄的栽培面积及产量 | 第22-23页 |
1.6.2 地黄生产中常见的主栽品种 | 第23-24页 |
1.6.3 地黄栽培中存在的问题 | 第24页 |
1.6.4 分子标记为解决目前地黄栽培中存在的问题提供了机遇 | 第24-25页 |
1.6.5 EST-SSR标记与基因组SSR相比较具有较多的优点 | 第25-26页 |
1.6.6 转录组学为地黄EST-SSR标记的开发和应用带来了契机 | 第26页 |
1.7 本研究的切入点和研究意义 | 第26-29页 |
1.7.1 用高通量测序技术构建地黄的转录组文库为地黄的生长发育研究奠定基础 | 第26-27页 |
1.7.2 用数字基因表达谱技术(DGE)、iTRAQ蛋白技术和miRNA测序技术解读地黄块根形成和发育机制 | 第27页 |
1.7.3 转录组学所形成的批量转录本序列为EST-SSR的开发提供重要平台,为地黄品种选育打下坚实的基础 | 第27-28页 |
1.7.4 本研究为地黄研究中的一些关键问题提供探索 | 第28-29页 |
第二章 地黄大容量转录文库的构建及地黄代谢组学分析 | 第29-44页 |
2.1 引言 | 第29-30页 |
2.2 材料与方法 | 第30-33页 |
2.2.1 实验材料 | 第30页 |
2.2.2 所用试剂与仪器 | 第30页 |
2.2.3 RNA提取(采用 Trizol 法) | 第30-31页 |
2.2.4 Solexa文库制备及上机测序 | 第31页 |
2.2.5 信息分析及转录组组装 | 第31-32页 |
2.2.6 地黄转录组文库的序列注释 | 第32-33页 |
2.2.7 转录组基础上的反转录转座子的鉴定 | 第33页 |
2.3 结果与分析 | 第33-42页 |
2.3.1 Solexa序列组装分析 | 第33-35页 |
2.3.2 地黄转录组功能分析 | 第35-41页 |
2.3.3 地黄转录组基础上的反转录转座子的获取 | 第41-42页 |
2.4 讨论 | 第42-44页 |
第三章 地黄EST-SSR标记体系的构建及多态性分析 | 第44-63页 |
3.1 引言 | 第44页 |
3.2 材料与方法 | 第44-49页 |
3.2.1 基于转录组基础上的SSR位点的开发及引物设计 | 第44-45页 |
3.2.2 不同地黄品种及种质资源材料的收集及保存 | 第45页 |
3.2.3 不同地黄品种及种质资源的基因组DNA提取 | 第45页 |
3.2.4 地黄EST-SSR扩增体系的建立与优化 | 第45-47页 |
3.2.5 变性聚丙烯凝胶的制备 | 第47-49页 |
3.2.6 EST-SSR引物的多态性检查 | 第49页 |
3.2.7 不同地黄种质资源的聚类分析 | 第49页 |
3.3 结果与分析 | 第49-61页 |
3.3.1 地黄转录组中的EST-SSR发生频率 | 第49-51页 |
3.3.2 地黄EST-SSR特征分布 | 第51-52页 |
3.3.3 地黄EST-SSR扩增体系的建立 | 第52-56页 |
3.3.4 地黄种资资源的收集及地黄EST-SSR多态性鉴定 | 第56-59页 |
3.3.5 地黄不同种资源的遗传多样性评价 | 第59-61页 |
3.4 讨论 | 第61-63页 |
3.4.1 地黄转录组内含有丰富的EST-SSR位点 | 第61页 |
3.4.2 获取了地黄研究中第一批多态性EST-SSR标记 | 第61页 |
3.4.3 不同地黄种质资源遗传谱图的初步评价 | 第61-62页 |
3.4.4 为地黄新品种的选育奠定新的基础 | 第62-63页 |
第四章 地黄块根发育组织学观察及块根/须根基因差异表达谱的构建 | 第63-98页 |
4.1 引言 | 第63页 |
4.2 材料与方法 | 第63-68页 |
4.2.1 取样日期 | 第63-64页 |
4.2.2 块根发育组织切片 | 第64页 |
4.2.3 数字基因表达谱测序技术路线 | 第64-65页 |
4.2.4 数字基因表达谱生物信息分析 | 第65页 |
4.2.5 数字基因表达谱差异表达基因筛选 | 第65-66页 |
4.2.6 用于分析验证DGE准确性的qPCR引物设计 | 第66-67页 |
4.2.7 实时定量PCR | 第67-68页 |
4.3 结果与分析 | 第68-95页 |
4.3.1 块根不同时期的发育特征 | 第68-70页 |
4.3.2 P1和P2总RNA的提取 | 第70-71页 |
4.3.3 P1和P2测序文库的构建及测序结果分析 | 第71-76页 |
4.3.4 P1和P2差异表达基因分析 | 第76-84页 |
4.3.5 差异表达基因在块根形成和膨大过程中的功能分析 | 第84-95页 |
4.4 讨论 | 第95-98页 |
4.4.1 激素间协同作用是控制块根形成的最重要因素 | 第95-96页 |
4.4.2 膨大期块根进行着强烈的细胞分裂 | 第96页 |
4.4.3 膨大期块根不断进行着细胞延伸 | 第96-97页 |
4.4.4 不同信号转导参与地黄块根形成的诱导 | 第97-98页 |
第五章 地黄块根/须蛋白差异表达谱 | 第98-127页 |
5.1 前言 | 第98页 |
5.2 材料与方法 | 第98-103页 |
5.2.1 材料 | 第98-99页 |
5.2.2 蛋白提取 | 第99页 |
5.2.3 酶解和肽段定量 | 第99页 |
5.2.4 肽段标记和SCX分级 | 第99-100页 |
5.2.5 毛细管高效液相色谱 | 第100-101页 |
5.2.6 质谱鉴定 | 第101页 |
5.2.7 原始质谱数据分析 | 第101页 |
5.2.8 Mascot搜索与蛋白鉴定 | 第101-102页 |
5.2.9 蛋白定量分析 | 第102页 |
5.2.10 生物信息分析 | 第102-103页 |
5.2.11 焦锑酸盐沉淀法测定钙离子浓度 | 第103页 |
5.3 结果与分析 | 第103-119页 |
5.3.1 膨大前期块根和须根蛋白的提取和定量 | 第103-104页 |
5.3.2 肽段SCX分级和蛋白质鉴定结果 | 第104页 |
5.3.3 蛋白的定量分析和差异表达蛋白的筛选 | 第104-105页 |
5.3.4 差异表达蛋白的GO分析 | 第105-106页 |
5.3.5 差异表达蛋白的KEGG分析 | 第106-109页 |
5.3.6 差异蛋白的详细的功能分析 | 第109-119页 |
5.4 讨论 | 第119-127页 |
5.4.1差异表达基因和差异表达蛋白的联合分析为阐述地黄块根膨大形成机制提供重要的线索 | 第119-121页 |
5.4.2 地黄块根/须根基因差异表达谱和差异蛋白谱均暗示钙信号参与块根膨大形成进程 | 第121-123页 |
5.4.3 地黄块根膨大前期主要进行初生代谢产物的积累 | 第123-125页 |
5.4.4 地黄块根形成发育可能的分子机制图 | 第125-127页 |
第六章 地黄块根/须根差异miRNAs的筛选及降解组测序 | 第127-147页 |
6.1 引言 | 第127页 |
6.2 材料与方法 | 第127-129页 |
6.2.1 材料收集及RNA的提取 | 第127-128页 |
6.2.2 sRNA文库的构建 | 第128页 |
6.2.3 已知miRNA的鉴定 | 第128页 |
6.2.4 新型miRNA预测 | 第128页 |
6.2.5 地黄根系降解组文库的构建 | 第128-129页 |
6.2.6 降解组文库的数据处理及生物信息分析 | 第129页 |
6.3 结果与分析 | 第129-140页 |
6.3.1 sRNA文库的构建结果 | 第129-130页 |
6.3.2 已知miRNAs的鉴定 | 第130-132页 |
6.3.3 地黄新型miRNA的鉴定 | 第132页 |
6.3.4 地黄块根/须根差异表达miRNA的鉴定 | 第132-136页 |
6.3.5 地黄块根/须根混合降解组文库的构建 | 第136-138页 |
6.3.6 利用降解组文库鉴定差异表达miRNAs的靶基因 | 第138-140页 |
6.4 讨论 | 第140-147页 |
6.4.1 miR160a降解生长素响应基因阻止须根的生长素响应 | 第140-141页 |
6.4.2 miR165降解HD-ZIPⅢ转录因子基因抑制须根细胞的分裂 | 第141-142页 |
6.4.3 miR5153通过降解NAP1转录因子基因致使须根细胞分裂周期停滞 | 第142-143页 |
6.4.4 miRNA决定地黄根系发育方向 | 第143-147页 |
创新点与不足之处 | 第147-148页 |
参考文献 | 第148-161页 |
Abstract | 第161-164页 |
附件 | 第165-171页 |
附件1 已收集的不同产区部分地黄遗传资源材料 | 第165-166页 |
附件2 部分EST-SSR位点引物 | 第166-169页 |
附件3 地黄块根和须根内鉴的新型miRNAs | 第169-171页 |