一、光敏色素光转化生理学特性研究进展(英文)（论文文献综述）
乐靖宇,冯金慧,刘瑞曦,邓志军[1]（2021）在《皱叶酸模种子萌发对光照和温度的响应》文中指出光照和温度是影响植物种子萌发的两种重要环境信号,且两种信号转导途径间存在交互作用.目前对于光、温信号如何协同调控种子休眠与萌发还知之甚少.以光温双敏性的皱叶酸模种子为材料,通过在选定的两种高低不同的温度下进行光暗交替培养,观测萌发响应,试图一窥光温互作机制.结果表明:皱叶酸模种子属于需光性种子,其萌发被交替光照处理促进,被全黑暗处理抑制,且光照和温度之间存在极显着的交互作用.不管是在较低的15℃还是在较高的25℃条件下,仅交替光照预培养1 d的种子,其萌发在一定程度上受到随后全黑暗培养的抑制;仅在较低的15℃条件下,且全黑暗预培养时间大于等于6 d时,后续的交替光照培养无法完全抵消之前全黑暗预培养对萌发的抑制作用,且全黑暗预培养的时间越长,这种萌发抑制作用越强,越不易被后续交替光照培养所逆转;而在较高的25℃条件下,全黑暗预培养对萌发的抑制均能被后续的交替光照培养所抵消,而使最终累积萌发率达到和交替光照对照组相同的水平.这意味着,相比于光照,温度对皱叶酸模种子的萌发更重要,且光照和黑暗处理的时间也很重要,或者说皱叶酸模种子萌发的需光性依赖于温度和时间.这很可能与光温二受体光敏色素有关,有待进一步研究.
周连霞[2]（2021）在《拟南芥CIB3调节成花转变的分子机制研究》文中提出碱性-螺旋-环-螺旋（basic-helix-loop-helix,bHLH）蛋白是一个转录因子超家族,广泛分布于真核生物中。bHLH包括两个功能不同的保守结构域,N端的碱性氨基酸区域识别DNA顺式作用元件E-box和G-box,C端的HLH结构域依赖疏水氨基酸互作,促进同源或异源二聚体的形成。bHLH转录因子在植物生长发育和胁迫响应中发挥重要的调节作用。CRYPTOCHROME-INTERACTING BASIC-HELIX-LOOP-HELIX 3（CIB3）是bHLH第18亚家族成员,与隐花色素（Cryptochromes,CRYs）CRY2介导的蓝光信号传导途径中的重要组分CIB1亲缘关系很近,因此得名。这里,我们对拟南芥CIB3调节光周期诱导开花的功能和分子机制进行了研究,对认识不同CIB成员在调节植物成花转变过程中的精细分工具有重要意义。主要研究结果如下:1.CIB3基因在幼苗叶片、莲座叶片、花蕾和完全开放的花中的表达特性。CIB3蛋白具有保守的basic氨基酸区域和HLH结构域,具有核定位序列。预测CIB3基因有两种剪切方式,在幼苗叶片、莲座叶片、花蕾和完全开放的花中,它以第1转录本的形式存在。CIB3在幼苗叶片和开放的花器官中相对表达量较高。CIB3基因的启动子序列中包含多个光响应元件E-box,其转录水平受光照诱导,受黑暗抑制。在转基因沉默受到抑制的突变体rdr6中,CIB3的剪切方式和组织表达模式不受影响。2.CIB3促进光周期诱导开花。构建了以内源启动子驱动CIB3表达的植物表达载体pEGAD-CIB3::CIB3g-MYC,通过蘸花侵染转化rdr6突变体,经Western blot鉴定,获得了转基因拟南芥CIB3/rdr6。在长日照条件下,CIB3/rdr6开花时间明显早于对照rdr6,证实CIB3具有促进开花的功能。通过实时荧光定量PCR（Real-time Quantitative PCR,q PCR）实验,发现过表达CIB3促进了GIGANTEA（GI）、FLOWERING LOCUS T（FT）、CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED1（CCA1）和LATE ELONGATED HYPOCOTYL（LHY）基因的转录,说明CIB3通过光周期途径促进开花。3.CIB3的功能依赖于其他CIB成员而不依赖于CRY2。通过双荧光互补实验（Bimolecular Fluorescence Complementation,Bi FC）证明CIB3与CIB1发生蛋白质相互作用,二者能形成二聚体。CIB3不与CRY2互作。将pEGAD-CIB3::CIB3g-MYC载体分别转化cry2和cib125（cib1cib2cib5）突变体中,获得转基因拟南芥CIB3/cry2和CIB3/cib125。在长日照条件下,CIB3/cry2开花时间明显早于cry2突变体,但CIB3/cib125与cib125突变体开花时间一致,说明CIB3促进开花的能力至少依赖于CIB1、CIB2和CIB5其中的一个,但不依赖于CRY2。4.CIB3通过促进GI的转录调节开花时间。在植物细胞内,通过双荧光素酶实验（Dual luciferase assay,Dual-LUC）证实CIB3能够作用于GI基因的启动子,而且CIB1与CIB3协同促进GI启动子的活性。在HEK293T细胞内,通过DNA Pull down实验,证实CIB1和CIB3都能够直接结合GI基因的启动子,且CIB1促进CIB3与GI启动子的结合。通过染色质免疫共沉淀和荧光定量PCR（Chromation immunoprecipitation（ChIP-q PCR））植物体内实验证明CIB3能够结合到GI启动子上及结合区域。转基因拟南芥CIB3/gi-1在长日照下的开花时间与gi-1突变体没有明显差别,说明CIB3促进开花的功能依赖于GI。5.CIB3的功能依赖于Flavin-binding Kelch Repeat F-box1（FKF1）,FKF1促进CIB3和CIB1的互作。转基因拟南芥CIB3/fkf1在长日照下的开花时间与fkf1突变体一致,证明CIB3促进开花的功能依赖于FKF1。在HEK293T细胞内,通过荧光素酶互补分析（Split luciferase complementation assay,Split-LUC）,发现在蓝光诱导下,FKF1增强CIB1和CIB3的相互作用。通过ChIP-q PCR植物体内实验,证明CIB3调节GI基因的转录依赖FKF1。
于磊[3]（2021）在《水曲柳DELLA家族基因应答低温胁迫及参与被动休眠调控研究》文中进行了进一步梳理水曲柳（Fraxinus mandshurica Rupr.）属于木犀科梣属落叶乔木,是我国北方珍贵的阔叶树种,具有丰富的抗寒等抗性基因资源,同时胁迫下又会采取被动休眠的方式应对,有文献报道作为赤霉素调控通路的重要节点和负调控因子的DELLA蛋白在耐低温胁迫和诱导休眠中起到关键作用,其在水曲柳耐低温及生长的适应性选择调控研究从未报道。本研究克隆得到DELLA家族FmRGA 1/FmGAI基因及启动子序列,通过生物信息学分析、基因表达模式、转基因以及酵母双杂交等方法对其功能进行研究,解析DELLA在低温胁迫响应中的作用,阐明了DELLA基因能够提高植株抗寒耐受能力,进一步依据DELLA参与赤霉素调控生长的机制,针对水曲柳组培苗移栽后发生休眠导致的幼苗枯死、烂根等移栽障碍建立了赤霉素打破水曲柳离体再生过程中被动休眠有效解决方案,解析了赤霉素通路关键基因DELLA的表达对休眠的调控,为水曲柳组培微繁工厂化育苗技术的推广提供了坚实的保障,为我国水曲柳耐寒研究和遗传改良提供理论基础,主要研究结果如下:1、基于水曲柳转录组数据库筛选,克隆得到水曲柳DELLA家族两个成员:FmRGA1（KX905159.1）全长 1803bp,编码 600 个氨基酸;FmGAI（KX905158.1）全长 1710bp,编码569个氨基酸。保守结构域分析表明FmDELLA蛋白属于DELLA家族。同源序列比对结果显示FmRGA1蛋白与大岩桐、芝麻、烟草的进化地位更加接近,FmGAI蛋白与芝麻、本生烟、马铃薯亲缘关系更近。DELLA基因的表达模式分析结果显示,FmDELLA基因可以短时间内迅速响应低温和NaCl非生物胁迫且对于ABA、GA3、IAA、MeJA、SA和BR等6种激素信号诱导表达模式各不相同,但都具有响应。解析FmDELLA基因的时空表达模式分析得出,FmDELLA基因在水曲柳茎、叶、芽等特定的部位表达并且参与了水曲柳生长周期的调控。亚细胞定位实验结果表明FmDELLA蛋白定位在细胞核。2、FmDELLA基因过表达烟草表现出耐低温和矮化表型。从形态学差异、生理生化指标以及转录表达三个层面分析DELLA转基因烟草在低温胁迫下的功能,实验结果显示FmDELLA基因在0-4℃处理15d时长势明显优于野生型仍然保持着健康的状态,茎叶粗壮、叶片嫩绿,仍然缓慢生长;FmDELLA过表达株系体内MDA、相对电导率和细胞内ROS积累显着低于WT,抗氧化物酶系统（SOD、CAT和POD）、叶绿素、可溶性糖和脯氨酸含量显着高于WT;qRT-PCR分析显示在低温处理下转基因烟草体内多个生理相关基因、冷信号转导通路基因、次生代谢调控基因、开花基因以及激素调控通路基因均上调表达,说明FmDELLA基因过表达增加了下游靶基因的转录,进而影响烟草植株在低温胁迫中的适应性。3、通过染色体步移技术克隆得到FmRGA1基因上游启动子1669bp,FmGAI基因上游启动子1206bp。DELLA基因启动子具有CAAT-box和TATA-box核心元件,8种光诱导元件,7种激素应答元件以及低温、干早等多种非生物胁迫响应元件以及种子、根、茎等多个组织部位表达顺式作用元件。FmDELLA启动子连接GUS报告基因瞬时转化水曲柳,转基因植株GUS染色结果显示,FmDELLA基因启动子在水曲柳茎、叶柄和愈伤等位置活性较高。构建过表达载体瞬时转化水曲柳进行低温处理,对多个信号转导通路基因定量分析结果显示低温抑制赤霉素基因的表达,促进DELLA基因的累积,综上结果表明DELLA启动子具备转录起始功能,响应激素、低温等调控通路,参与多种生物途径,调控生物学过程,增强植物对外界环境的适应能力,增加植株的抗寒性。4、构建FmDELLA过表达/干扰载体瞬时转化水曲柳,经0-4℃低温处理12h后通过qPCR检测冷信号调控相关通路基因的表达水平,FmDELLA基因过表达结果表明水曲柳通过赤霉素和CBF冷信号途径增强耐低温能力。通过酵母双杂交确定DELLA蛋白与GA3、GID1、JAZ、MYBL2、XERICO、ABI5、PIF3、ICE1 等蛋白存在互作,进一步说明DELLA蛋白功能依赖于赤霉素信号途径,参与茉莉酸、脱落酸,转录因子、光和温度等信号途径,调控植物的抗逆功能。5、研究水曲柳种子和芽在休眠/解除休眠关键时期内源激素的变化得出,赤霉素、细胞分裂素和脱落酸均直接参与并调控该生物学进程,分析水曲柳种子成苗过程中GA和ABA通路关键基因的表达结果显示:FmDELLA基因的表达与XERICO、PP2C及DOG1/DOG2基因呈现相同的趋势,说明FmDELLA基因依赖GA途径并通过ABA参与休眠及生长的调控,在胚发育初期和成苗后期,FmDELLA基因的表达量显着降低,说明FmDELLA基因参与水曲柳种子休眠/解除过程中的生长调控。6、进一步解析组培微繁过程中出现的休眠现象与FmDELLA基因表达的关系,结果表明FmDELLA基因的表达在组培苗休眠时期显着高于生长时期。其中FmDELLA基因表达量在培养90d（第一次继代培养后）时达到峰值,RGA1/GAI基因表达量是对照的23.51/12.86倍,此时组培苗出现被动休眠,植株明显出现老化现象,也说明FmDELLA基因参与水曲柳休眠调控。在研究和提出水曲柳组培苗壮苗、生根、炼苗移栽技术和组培苗一步法生根与移栽简化技术前提下,基于组培微繁及移栽后出现被动休眠的现象,建立解除水曲柳组培苗移栽过程中非生理性休眠技术。7、分析在移栽休眠/解除过程中FmDELLA基因表达量的变化,结果显示FmDELLA基因在移栽培养45d时出现表达高峰,此时在休眠芽组织中RGA1/GAI基因表达量是对照的19.29/10.08倍,经GA处理后,FmDELLA基因表达量显着下降,在萌发芽中RGA1/GAI基因表达量是对照的2.34/3.19倍,分别下降了 87.87%和68.35%。说明FmDELLA基因与被动休眠密切相关,且所建立的打破休眠技术是通过调控FmDELLA基因的表达从而实现。综上,水曲柳适应胁迫的机制可能是积累FmDELLA基因产物延缓植物生长,适应和抵御外界环境的变化,通过FmDELLA调控生长与抗逆之间的平衡。
梅梅[4]（2020）在《天女木兰MsARF5在种子后熟胚胎发育中的功能及其作用机制》文中指出天女木兰（Magnolia sieboldii K.Koch）为国家重点3级保护野生植物,观赏及药用价值较高,具有广阔的开发应用前景。本研究以天女木兰种子为研究对象,通过运用Iso-Seq测序、SMARTer RACE序列扩增、染色体步移、农杆菌介导的烟草瞬时表达和拟南芥稳定表达以及酶联免疫等技术,对天女木兰MsARF5分子结构、时空表达、基因功能、启动子活性及基因对激素的调控响应等内容进行测试与分析,探究天女木兰MsARF5结构与功能,及其在种子后熟胚胎发育的作用机制,主要研究结果如下:1.天女木兰种子层积催芽过程中,0 d、45 d、75 d和90 d为后熟与萌发关键转折点,基于m RNA-mi RNA测序获得158,083个高质量单基因,鉴定差异基因14,499个,确定m RNA-mi RNA关系571对。揭示种子萌发调控网络由4个关键事件组成:（1）储藏物质代谢,脂质和大分子碳水化合物降解;（2）氧化还原反应,消除发芽抑制剂;（3）转录后调控,mi RNA参与胁迫响应;（4）激素调控,IAA和ABA为种子萌发关键激素,其信号转导途径主要参与种子休眠与萌发的调控。2.MsARF5的时空表达模式显示,其在种子成熟时表达量最低,在吸胀后呈高表达量,在层积30 d和75 d时出现两个小峰,且生长素含量的变化与MsARF5表达模式一致。生长素信号转导基因PIN1、IAA6、IAA16等与MsARF5表达呈正相关,IAA14、ARX3呈负相关。3.天女木兰MsARF5预测ORF区含2958 bp,985 aa,分子量大小为109.277 k Da,等电点为5.33,具较强亲水性,预测无跨膜结构。与中国莲（N.nucifera）同源性84%,是参与调控内源生长素信号转导的激活型转录因子。扩增MsARF5上游2,568 bp启动子区域并进行序列分析,共预测50种221个顺式作用元件,其中激素相关的元件20种,分别与GA、IAA、ABA、Me JA和SA等激素响应和调控相关。对生长素的应答反应显示MsARF5启动子对0.1m M的IAA和IBA均有响应,主要活性区域在其基因上游-2544至-1310和-859至-400两个区域。4.对MsARF5转基因拟南芥植株性状分析发现,拟南芥中过表达MsARF5可促进植株维管组织发育,种子萌发时间、抽薹时间提前,苗高、叶宽等生长指标显着增加,可以恢复拟南芥arf5突变体不结实、萌发晚的表型。证明MsARF5具有促进植物维管组织形成、调控种子发育和促使种子萌发的功能。
高云鹏[5]（2020）在《紫荆种子休眠解除过程中生理生化变化及分子机理研究》文中研究说明紫荆（Cercis chinensis Bunge）是集经济价值,药用价值和生态价值于一身的优良树种,但成熟的紫荆种子具有明显的休眠习性,这给其播种育苗生产带来了一定困难。本研究以紫荆种子为材料,对休眠解除过程中,种子贮藏物质、内源抑制物、植物激素及呼吸途径关键酶活性的变化进行了分析,再结合双末端测序（Paired-End）和无标记分级蛋白定量技术（Label-free）对紫荆种子进行转绿组学和蛋白组学研究,系统分析紫荆种子休眠解除的分子调控机制,发掘关键基因和蛋白,初步阐述紫荆种子休眠解除的调控网络,以期丰富种子休眠和萌发的理论知识。主要研究结果如下:1、在层积过程中,可溶性糖的含量随层积时间的延长先略微下降后上升再下降,可溶性蛋白的含量呈现“低-高-低”的变化趋势,淀粉酶活性逐渐增强,淀粉和脂肪的含量逐渐下降。结果说明,在层积过程中,种子内的大分子贮藏物质不断降解,转化为可供胚的代谢和生长发育所能利用的可溶性物质,为种子萌发提供物质和能量。2、在层积过程中,G6PDH、MDH活性随层积时间的延长逐渐升高,GPI活性随层积时间的延长先上升后下降,因此EMP途径活化程度的降低及TCA途径和PPP途径的增强,最终促使紫荆种子休眠解除。3、通过对低温层积0 d、15 d、30 d、45 d和60 d紫荆种子种皮和胚乳浸提液抑制物活性的测定,分析层积过程中,内源抑制物活性的动态变化,结果表明,休眠（层积0 d）紫荆种子种皮和胚乳浸提液均对白菜籽具有一定抑制作用,使其发芽率降为17.3%、37.2%,显着低于对照组（91.3%）,表明紫荆种子的种皮和胚乳中均存在生物活性较强的抑制物。经GC-MS分析,紫荆种子胚乳和种皮中主要为酸、酯、酚、醇类物质。结合半抑制浓度(IC50)和GC-MS/HPLC定量分析,发现种皮中的邻苯三酚,随层积时间的延长其含量逐渐下降,并在种子萌发时,其含量降至IC50以下,因此,邻苯三酚是紫荆种子的内源抑制物。4、在层积过程中,紫荆种子中ABA的含量随着层积时间的延长而逐渐下降,而GA、IAA和JA的含量却在逐渐增加;GA/ABA、IAA/ABA JA/ABA和（GA+IAA）/ABA比值均逐渐增大。这些结果说明,ABA抑制紫荆种子的休眠解除与萌发,而GA、IAA、JA与ABA具有拮抗作用,促进种子休眠解除与萌发。5、利用新一代高通量测序技术Illumina Hiseq TM 2000平台,对休眠（层积0 d）和解除休眠（层积45 d）紫荆种子进行转录组测序,获得209,359个大于200 bp的转录本和166,087个Unigenes。通过比较转录组学研究,共鉴定到54,970个差异表达基因（表达量变化倍数大于2）,其中38,316个表达显着上调,16,654个表达显着下调。对这些差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,发现紫荆种子休眠解除主要与植物激素信号传导通路中赤霉素生物合成基因（GA20ox3）、赤霉素受体基因（GID、EDLLA）、ABA生物合成基因（NCED6）和ABA分解代谢基因（CYP701）及IAA生物合成基因（AUX1）、IAA受体基因（TIR1）等差异基因的显着变化相关;与能量代谢通路中关键酶（G6PDH、MDH、GPI）等差异表达基因的显着变化相关。6、应用Label-free蛋白组技术对休眠（层积0 d）和解除休眠（层积45 d）紫荆种子进行蛋白组测序,共获得1,031个差异表达蛋白（表达量变化倍数大于2）,其中779个表达显着上调,252个表达显着下调。对这些差异表达蛋白进行GO富集分析,结果显示,主要富集在剪接体、核糖体、淀粉和蔗糖代谢、内质网中的蛋白过程、糖酵解/糖异生、氨基糖和核苷酸糖代谢等代谢途径中。7、本研究对紫荆种子转录组和蛋白组数据进行关联分析,关联上的DEPs富集分析结果表明,紫荆种子休眠解除主要与苯丙素生物合成、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、谷氨酸、丙氨酸和天冬氨酸代谢、内质网的蛋白质加工、氧化磷酸化、丙酮酸代谢、α-亚麻酸代谢、维生素B6代谢、半乳糖代谢、类黄酮生物合成、糖酵解/糖异生、柠檬酸循环（TCA循环）、磷酸戊糖途径和硫代葡萄糖苷生物合成等差异基因的显着变化相关。
徐前照[6]（2020）在《蓝细菌别藻蓝蛋白亚基光谱性质及光敏色素结构的研究》文中进行了进一步梳理藻胆体是蓝细菌体内的捕光结构,它能够通过重组形成不同的结构以适应不同的光环境。藻胆体将捕获的光能依次通过别藻蓝蛋白和核膜连接蛋白转移至光合作用反应中心。蓝细菌的远红光适应能力不仅需要叶绿素的存在而且还需要能够吸收远红光的藻胆体的存在。我们主要研究Chroococcidiopsis thermalis sp.PCC7203蓝细菌的藻胆体亚基远红光适应的分子机制。在本实验中,我们通过分子克隆的方法,构建别藻蓝蛋白亚基的基因载体,以大肠杆菌作为蛋白样品的表达体系,将细菌悬液、细胞破碎后的上清液以及纯化后的蛋白样品的吸收光谱、荧光光谱和激发光谱进行测定。对以上光谱数据进行分析,我们发现,Apc F2的吸收光谱显示最大吸收峰位置在675 nm左右,荧光光谱中最大峰位置在698 nm,并且Apc F2是通过非共价结合的方式与藻蓝胆素PCB结合的。这种能够非共价结合色素PCB并发生光谱向红光区移动（红移）的现象的亚基也存在于Apc B2和Apc B3各自的第81位半胱氨酸突变体中。破碎Apc D4的细胞后,通过离心得到上清液,检测到它能够非共价结合藻蓝胆素PCB并且吸收光谱也发生了红移,但红移的现象在样品纯化后的谱图中消失了。然而,当它与亚基Apc B3共同表达且蛋白经纯化后,样品的红移特性就能够很稳定地存在了。α-亚基Apc A2和β-亚基Apc B2在大肠杆菌体内共同表达后,细胞悬液能够产生很强烈的红移,与传统的别藻蓝蛋白亚基光谱的最大荧光峰位置相比,红移约为90 nm。因此,我们推断至少有两种因素可以导致红移产生:一种是色素PCB的非共价结合,另一种是在色素PCB分子中共轭键的保留。研究别藻蓝蛋白亚基红移的机制可以使我们更加深入地了解藻胆体天线如何捕获和利用光能。将这种机制应用在植物的光合作用中,或许可以提高植物的光合作用效率。若能实现这一目标,将对提高粮食产量等意义重大。单独的蓝细菌光敏色素（CBCRs）GAF结构域可以独立地行使结合色素以及光转化的功能。蓝细菌Nostoc sp.PCC7120的光敏色素All2699由三个GAF结构域组成。和其它蓝细菌光敏色素相比,它的GAF1结构域在蓝细菌光敏色素中,是唯一一个能够从黑暗状态下Pr（红光态）经过合适光照转化到远红光态Pfr的蓝细菌光敏色素。本实验利用固态核磁共振的方法获得了蓝细菌光敏色素结构的相关信息。结果显示在GAF1中,色素的C31原子处于手性中心,此手性结构中R和S构型同时存在。但是GAF1的晶体结构显示出C31手性中心仅存在R构型。GAF1-GAF2的核磁共振数据揭示了色素分子C31只存在R构型。另外,在Pr状态下的GAF1-GAF2三维结构模型中,我们发现了GAF2结构有一个舌头状的延伸（与传统的光敏色素的“舌头”结构非常相似）,它直接伸向色素PCB并使色素与周围环境隔开。“舌头”区域的三个保守序列的氨基酸定点突变实验也证明了色素与位于色素结合口袋区域的氨基酸残基之间存在相互作用。利用核磁共振研究光敏色素的结构,使我们更加深入地了解光敏色素的结构和光转化机制,这也为解析无定型状态生物大分子的结构提供了良好思路。
张欣[7]（2020）在《南极衣藻Chlamydomonas sp. ICE-L隐花色素基因克隆及表达调控研究》文中提出光对生物体光合作用和生长发育具有重要作用,藻类的生长和发育与光有密切关系。隐花色素（cryptochrome,CRY）是一种接收蓝光（440～460 nm）与近紫外光UVA（320～400 nm）的光受体,属于隐花色素/光修复酶家族,参与了动物、植物乃至微生物中的光反应及生物钟的调控。目前对隐花色素的研究主要集中在陆生植物,对植物隐花色素结构、生物学功能、光激发及信号转导调控机制研究方面取得长足进展,但对海洋微藻隐花色素研究较少,尤其尚未见极地海洋微藻隐花色素的相关研究。南极衣藻长期在低温、高盐、季节性光照和强紫外辐射等海冰环境中生长和繁殖,对低温、高盐等逆境具有很强的适应能力。本文率先开展南极衣藻隐花色素研究,不仅有助于了解南极衣藻隐花色素的功能和作用机理,阐释海洋藻类光调节过程,还可为研究极地藻类对极端环境的适应性奠定基础。目的:本研究主要开展南极衣藻Chlamydomonas sp.ICE-L隐花色素基因克隆及表达调控研究,明确C.sp.ICE-L隐花色素蓝光信号的响应及其在调节节律性光过程中的作用,探讨南极衣藻隐花色素受光诱导的调控功能,探索南极衣藻生物钟的调控机制,为进一步探讨南极冰藻环境适应的分子机理奠定理论基础。方法:1.根据南极衣藻C.sp.ICE-L转录组测序结果,通过分子生物学技术克隆隐花色素基因CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1,并进行生物信息学分析。2.选取温度、盐度、光质、光周期、紫外条件对南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1基因进行实时荧光定量PCR分析,检测其转录调控水平。3.构建南极衣藻隐花色素基因CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1原核表达体系。4.通过Water-PAM测定南极衣藻在不同条件（紫外UVA和UVB、不同光质和光周期）的叶绿素荧光参数,分析细胞的最大光化学效率（Fv/Fm）和非光化学猝灭（NPQ）。结果:1.克隆获得南极衣藻隐花色素基因Ci CRY-DASH1和CiPlant-CRY1全长,并进行初步生物信息学分析。CiCRY-DASH1有1836个碱基对,编码608个氨基酸,其蛋白分子量为67.35 kDa;CiPlant-CRY1有1452个碱基,编码483个氨基酸,其蛋白分子量为52.32 kDa。系统发育树分析表明CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1与莱茵衣藻Chlamydomonas reinhardtii以及绿藻属C.subellipsoidea C-169的进化关系最近。2.完成了南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1基因的实时荧光定量PCR分析。研究结果表明,CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1基因在低温处理与最适温度下转录变化都有一定的趋势,即具有温度补偿性,进一步证实其为生物钟的关键组分。CiCRY-DASH1和Ci Plant-CRY1基因在最适盐度32‰时的表达量最高,且呈现一定的规律性。CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1基因在不同光质（白光、蓝光、绿光、黄光和红光）下的表达量可以发现,它能有效地响应各种不同光质的处理,特别是蓝光、黄光和红光,表明它可能参与了蓝光、黄光甚至是红光下的光信号转导途径。CiCRY-DASH1和Ci Plant-CRY1基因的表达能响应极昼和极夜处理,且响应能力强,并表现出一定的昼夜节律性。在紫外胁迫条件下,CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1基因对UVB和紫光敏感。3.构建了南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1基因的原核表达体系。成功构建原核表达载体pEASY?-Blunt E2-Ci CRY-DASH1和pEASY?-Blunt E2-CiPlant-CRY1,并将其转化到Transetta（DE3）表达感受态细胞中,在IPTG（isoproptl-β-D-thiogalactoside）作用下低温16℃诱导12 h。经SDS-PAGE电泳分析得到与预测蛋白分子量相同的目标蛋白CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1,表达后的目的蛋白主要以包涵体形式存在于沉淀中。4.完成了南极衣藻叶绿素荧光特征分析。研究发现UVB、蓝光和极昼条件是可能影响极地环境中藻类的生理和代谢的胁迫条件;在UVB、蓝光和极昼条件下,南极衣藻C.sp.ICE-L的最大光化学效率Fv/Fm随着胁迫时间的增加而逐渐下降,但非光化学猝灭NPQ却逐渐升高,这说明在UVB、蓝光和极昼条件下南极衣藻的PSⅡ反应中心发生了光抑制。结论:本研究克隆获得南极衣藻C.sp.ICE-L隐花色素基因CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1,并进行初步生物信息学分析。通过在不同胁迫条件下探究南极衣藻C.sp.ICE-L隐花色素基因的表达模式,发现CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1为生物钟的关键组分;参与了蓝光、黄光甚至是红光下的光信号转导途径;能响应极昼和极夜处理,且响应能力强,并表现出一定的昼夜节律性。通过进行原核表达,为后续隐花色素基因的功能表征提供了基础。叶绿素荧光分析发现UVB、蓝光和极昼条件是可能影响极地环境中藻类的生理和代谢的胁迫条件。
田月月[8]（2020）在《黄金芽茶树叶色响应光质的生理特性及机制研究》文中研究说明黄金芽是近年来选育成功的光照敏感型黄化茶树品种,叶片呈色主要受光照调控,可全年发生黄色变异。显着的“四黄”（鲜叶、干茶、汤色、叶底均为黄色）特征提高了黄金芽的观赏价值和经济价值。但是黄金芽生长发育过程中易受光照条件的影响发生叶片灼伤,影响叶片呈色及茶叶品质。目前,针对黄金芽叶片呈色的研究主要集中在光强对色素代谢途径的调控上,光质的影响尚未见报道。因此,本研究从光质影响和光受体感知角度探究黄金芽叶片呈色的机制,旨在了解黄金芽叶片黄化的光调控机制,为茶树分子育种提供理论基础;同时为采取合理的光调控措施发挥黄金芽优异品种特性、提高产量提供理论依据。本研究前期通过采用不同色泽的遮阳网和不同波段的LED灯处理黄金芽,研究了光质对叶片呈色、灼伤和光合生理方面的影响;在此基础上,采用转录组测序方法从分子水平探究了不同光谱对黄金芽叶片基因表达水平的调控作用,筛选到与光调控叶色变化密切相关的光系统组分蛋白、光合色素代谢关键酶和光受体基因,同时,选择克隆了重要的光受体基因—光敏色素基因,并进行了生物信息学分析以及在不同光质处理下的叶片表达模式分析。主要结果如下:1、黄金芽具有高度光照敏感性,夏秋季不遮光处理的叶片叶绿素含量低,叶色黄化,但同时茶树光合能力和抗逆能力较弱,易造成叶片灼伤。黄金芽苗期管理以日光合有效辐射为216630μmol·m-2·s-1（70%遮光率处理）对茶树生长最有利;成龄后则以日光合有效辐射为324990μmol·m-2·s-1（55%遮光率处理）最佳,能保证黄金芽叶色黄化,充分发挥品种特色。蓝色遮阳网较黑色遮阳网对黄金芽叶色返绿效果更明显。2、白光处理的黄金芽叶色最黄,蓝光次之。红光处理的黄金芽叶色返绿明显,叶绿素含量显着增加。与白光相比,紫外光处理的黄金芽叶片中光合色素含量、Fv/Fm和ΦPSII明显降低,而NPQ值升高,表现为明显的光抑制。红光下黄金芽叶片的NPQ也显着高于白光,在保护光系统时需要消耗更多的能量。此外,推测白光与红蓝光谱存在较大区别的黄绿光波段能够有效的促进黄金芽叶色黄化。3、与白光相比,紫外光处理的黄金芽叶片中参与光合系统和光合色素合成途径的基因显着下调,从而抑制黄金芽的光合与生长。大量参与植物激素信号转导和苯丙烷代谢途径的差异基因（如IAA、POD、HCT和CAD）显着下调,抑制植物体内促生长激素的信号转导和类黄酮、木质素等次生代谢物的产生。PHY在紫外光照射的黄金芽叶片中显着下调表达。推测紫外光能够通过抑制黄金芽PHY参与的光信号转导,降低次生代谢物含量,减弱抗性,造成叶片灼伤。4、红光对叶绿素含量积累的促进作用主要体现在下调了Chlase等参与叶绿素降解基因的表达,同时上调了参与叶绿素合成的POR和CHLH以及捕光色素蛋白基因LHCA和LHCB的表达,增强了捕获光合色素尤其是叶绿素的能力。红光下可诱导PHY的高表达。推测黄金芽可通过PHY感受并传递红光信号,调控下游叶绿素合成及光合系统基因的表达,促进叶色转绿。5、推测黄绿光能够下调黄金芽叶片中POR和HSP70表达,抑制叶绿素合成和叶绿体发育,从而诱导叶色黄化。黄绿光促进黄金芽叶色黄化的过程中,光敏色素可能也发挥着重要作用。6、成功克隆得到5条CsPHY基因ORF序列,其长度分别为3384、4038、3018、3294和3045 bp,编码1127、1345、1005、1097和1014个氨基酸。CsPHY家族具有6个相同保守结构域,对茶树感受并传递光信号具有重要作用。CsPHY均为酸性不稳定蛋白,亮氨酸占比最高,均无跨膜结构和信号肽。CsPHYA1和CsPHYB2定位于叶绿体,CsPHYA2和CsPHYB1定位于线粒体,CsPHYE可能定位于细胞质基质。α螺旋和无规则卷曲是CsPHY主要结构元件。CsPHY磷酸化主要以丝氨酸形式存在。CsPHYA1、CsPHYA2和CsPHYB1、CsPHYB2分别与猕猴桃PHYA和PHYB亲缘关系较近,CsPHYE与开心果PHYE亲缘关系较近。此外,CsPHY与拟南芥AtPHY也具有较高的相似性,预测CsPHY具有与AtPHY相似的感受并传递光信号的功能,调节下游光诱导基因的表达。CsPHYA和CsPHYB2的表达量在红光照射后明显增加,其中表达丰度更高的CsPHYB2对植物响应红光、促进叶绿素积累的作用更明显。
李全权[9]（2020）在《玉米光敏色素C在光形态建成与开花中的功能解析》文中研究说明玉米是世界第一大作物,广泛用于食品、饲料以及其他工业产品。玉米在驯化以及育种的过程中,种植范围不断地由热带低纬度地区向温带高纬度地区扩展,与之相伴随的是开花时间对光周期的敏感性不断减弱;并且在现代育种与栽培过程中通过不断增大玉米的种植密度来持续提高玉米产量。培育适度早花与耐密植玉米,始终是玉米育种的一个重要目标。避荫综合征（Shave avoidance syndrome,SAS）是在高密度种植条件下,当植物感受到来自邻近植被的光竞争时触发的,它对玉米产量的产生是有害的。现有研究表明,拟南芥中的光敏色素作为红光和远红光感受器是感知遮荫信号和触发SAS的主要受体并参与调控开花时间,而光敏色素在玉米中的研究尚不充分。玉米PHYA与PHYB在光形态建成中的功能已进行了一定的研究,而PHYC的研究则未见详细报道。在本研究中,我们从玉米自交系B73中克隆到ZmPHYC1和ZmPHYC2基因,并进行了生物信息学分析以及ZmPHYC1/2蛋白的亚细胞定位分析。利用实时定量PCR（RT-qPCR）检测ZmPHYC1和ZmPHYC2基因在玉米中的组织特异性表达,以及其转录丰度对不同光周期处理（长日照和短日照）的响应。通过生化实验检测了 ZmPHYC1/2蛋白之间以及与其他玉米光敏色素蛋白的互作情况。同时利用转基因技术,分别在模式植物拟南芥Col-0生态型、phyC-2突变体以及野生型玉米自交系ZC01中过表达ZmPHYC1和ZmPHYC2基因,对其功能进行研究。此外,我们还利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术在玉米自交系ZC01中将ZmPHYC1和ZmPHYC2基因同时敲除,以检测ZmPHYCs在玉米光形态建成以及开花,株高等方面的作用。主要结果如下:1.ZmPHYC1和ZmPHYC2的进化树与表达特征:系统进化树分析表明ZmPHYC1与ZmPHYC2聚类在同一个分枝上且与水稻PHYC（OsPHYC）亲缘关系最近。ZmPHYC1与ZmPHYC2均含有六个功能结构域,包括一个PAS-2结构域,一个cGMP特异的磷酸二酯酶/腺嘌呤环化酶/FhlA（GAF）结构域,一个光敏色素（PHY）结构域,两个PAS结构域,一个组氨酸激酶A（HisKA）结构域和一个类组氨酸激酶ATP酶（HATPasec）结构域。组织特异性表达分析显示ZmPHYC1和ZmPHYC2在叶片中均高表达,并且ZmPHYC1的表达量要明显高于ZmPHYC2。通过对长短日照下ZmPHYC1和ZmPHYC2的表达模式检测,发现ZmPHYC1和ZmPHYC2的表达受昼夜节律的调节,且ZmPHYC1的表达节律与ZmPHYC2明显不同。在光照条件下,ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白都主要定位于细胞核,在细胞质中仅有少量信号可被检测到。2.ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白可以与自身或其他玉米光敏色素蛋白互作:利用LCI和BiFC系统,我们检测到ZmPHYC1可以与自身发生互作,并且与其同源蛋白ZmPHYC2也可以发生互作。对于ZmPHYC2,其同样可以与其自身和ZmPHYC1发生互作。同时,我们也发现,ZmPHYC1和ZmPHYC2可以与ZmPHYB1和ZmPHYB2发生互作。在BiFC系统中,互作信号均在本氏烟草叶表皮细胞核内。3.ZmPHYCs的组成型表达可以回补拟南芥phyC-2突变体的下胚轴表型:通过筛选ZmPHYC1和ZmPHYC2在拟南芥转基因株系（phyC-2背景）中的表达量,各有两个转基因株系被用于后续实验。在黑暗下,转基因株系的下胚轴长度与拟南芥野生型（Col-0）和phyC-2突变体没有明显区别,但是在30μmol·m-2·s-1的持续红光下（Rc）,ZmPHYC1和ZmPHYC2可以抑制拟南芥phyC-2突变体下胚轴的伸长,其长度显着低于phyC-2突变体。4.ZmPHYCs在不同光质下对拟南芥下胚轴长度的影响:将ZmPHYC1和ZmPHYC2在野生型拟南芥（C01-0）中组成型表达,同样每个基因各选择两个转基因株系用于下胚轴测量实验。在30μmol·m-2·s-1的红光下以及1.0μmol·m-2·s-1的蓝光下,拟南芥过表达株系的下胚轴长度明显短于野生型拟南芥（Col-0）,但是在2.1μmol·m-2·s-1的远红光下,拟南芥过表达株系的下胚轴长度与野生型拟南芥没有明显差异。同时,我们也检测了黑暗条件下转基因拟南芥的下胚轴长度,其与C01-0没有明显差异。通过对不同光强下ZmPHYC1和ZmPHYC2转基因拟南芥下胚轴长度的测量,检测其对不同光强的响应。结果表明,在持续红光下,从低强度红光（1.6μmol·m-2·s-1）到高强度红光（34μmol·m-2.S-1）,转基因拟南芥下胚轴长度均低于野生型;在持续蓝光下,只在1.4μmol·m-2·s-4的蓝光强度下,检测到了转基因拟南芥下胚轴长度低于野生型的差异。而在持续远红光下,转基因拟南芥下胚轴长度与野生型在检测的光强下均无显着差异。5.ZmPHYC1与ZmPHYC2可以减弱拟南芥幼苗的避荫反应:ZmPHYC1和ZmPHYC2组成型表达的转基因拟南芥（Col-0背景）在模拟遮荫处理下（EOD-FR处理）,下胚轴长度明显短于C01-0以及拟南芥phyC-2突变体。而生长在白光下的对照组,下胚轴长度在野生型与过表达株系之间没有检测到显着差异。这表明异源表达ZmPHYC1和ZmPHYC2可以有效减弱拟南芥幼苗的避荫反应,降低其在遮荫条件下的下胚轴长度。通过检测与下胚轴伸长和避荫反应有关基因的表达量,我们发现在过表达拟南芥株系中检测的四个基因 LONG HYPOCOTYL IN FAR-RED1（HFR1）,YUCG42（YUC2）,ATHB-2（HB-2）和PIF3-LIKE1（PIL1）,其表达量在经过模拟遮荫处理后均低于野生型,揭示了 ZmPHYC1和ZmPHYC2参与避荫反应的可能途径。6.玉米ZmPHYC1和ZmPHYC2调控玉米开花时间:在玉米中利用CRISPR/Cas9技术对ZmPHYC1和ZmPHYC2进行敲除;ZmPHYC1和ZmPHYC2同时被敲除的玉米株系表现出在长日照条件下早花4到6天的表型。但在短日照条件下,ZmPHYCs被敲除株系的开花时间与野生型玉米相比没有显着差异。同时,ZmPHYCs被敲除株系的株高,穗位高和总叶片数与野生型相比基本一致。通过检测敲除株系与野生型玉米在长短日照下的玉米FT基因（ZCN8）以及CONZ1的表达量可知,ZCN8在长日照下的表达量在敲除株系中明显高于野生型;在短日照条件下,ZCN8的表达量敲除株系与野生型差异不大。并且CONZ1基因的表达量,在长日照下同样是敲除株系明显高于野生型,而在短日照条件下差别不大。7.ZmPHYC2明显降低玉米的株高和穗位高:ZmPHYC2组成型表达的玉米株系其株高和穗位高相较于野生型玉米表现出较明显的降低趋势,并且相较于野生型玉米没有明显改变其开花时间与总叶片数。ZmPHYC1组成型表达的玉米株系,其株高与穗位高与野生型玉米相比没有显着性的差异,其他农艺性状也没有显着性不同。8.ZmPHYC2的进化分析:在前期研究中发现,ZmPHYC2编码区的第144位存在胞嘧啶脱氧核糖核苷酸（“C”）到腺嘌呤脱氧核糖核苷酸（“A”）的颠换,导致ZmPHYC2的编码区提前终止。我们挑选了 165份玉米自交系以及40份大刍草材料对包含该突变位点的ZmPHYC2编码区域进行测序,对该突变位点与株高,开花期等性状进行关联分析,结果未发现显着性信号;并且该突变只存在于20份玉米自交系中,在大刍草中并未发现该突变。该位点附近区域（上下游共800bp）的核苷酸多态性（π值）也未显示出选择信号。综上所述,这些结果为研究ZmPHYC1和ZmPHYC2的功能和培育早花耐密植玉米品种提供了新的思路。
金晓蕾[10]（2019）在《外源激素对甜荞开花结实的影响及调控机制研究》文中研究说明甜荞（Fagopyrum esculentum Moench）具有降胆固醇、降血糖、降血脂等药用保健功效,开发价值高,国内外市场前景较好。但由于甜荞单产低、效益低,制约了甜荞产业的快速发展。目前国内外公认提高结实率是增加甜荞单产最有效的途径。本研究在甜荞幼苗期、现蕾期和盛花期分别喷施外源激素多效唑（PP333）和6-苄基腺嘌呤（6-BA）,筛选外源激素最佳处理时期及处理浓度,观察甜荞花芽分化与开花结实过程;测定内源激素含量、光合参数及不同器官干物质;采用RNA-seq技术寻找外源激素调控甜荞开花结实的差异基因;利用qRT-PCR技术对筛选出的差异显着基因进行验证。从形态、生理和分子水平上探究外源激素PP333和6-BA对甜荞开花结实的调控机制。主要结果如下:1.在第二片真叶期、现蕾期和盛花期叶面喷施100 mg·L-1 PP333和150 mg·L-1 6-BA效果最好,产量较对照提高31.8%、16.5%,结实率较对照提高了 5.4、3.1个百分点。6-BA提高结实率是通过增加单株开花数和单株结实数;而PP333提高结实率是通过减少单株开花数和增加单株结实粒数。2.喷施PP333和6-BA均能加速花芽分化过程,使开花时间提前。通过扫描电镜观察并划分出5个花芽分化时期,发现花芽分化时期与真叶出现时间具有明显的对应关系,明确第2片真叶期是影响甜荞开花数和开花时间的关键时期。3.喷施PP333和6-BA均能增加花粉可育率和柱头可授性,有利于甜荞授粉结实。6-BA使花粉可育率与柱头可授性在8:00达到最高,较对照提4.4%、50.0%,PP333使花粉可育率与柱头可授性在10:00达到最高,较对照提高5.0%和36.9%。4.转录组测序共得到400,149 Unigenes,共有26,877个Unigenes被注释,占总数的6.71%。筛选出20个与甜荞开花相关的差异显着基因,其中12个基因与光周期调控途径有关。随机筛选10个差异基因,分别是FT、ELF3、PIF3、FKF1、PHYA、PHYB、CHS、ARF、LHY、GIDI。经 qRT-PCR 验证,证明 RNA-seq 测序结果数据可靠。5.喷施PP333和6-BA在第2片真叶期、现蕾期均增加FT表达量,降低ELF3表达量,均使开花时间提前,但在盛花期PP333降低FT表达量,增加ELF3表达量,单株开花数减少;6-BA增加FT表达量,降低ELF3表达量,单株开花数增多。喷施PP333和6-BA改变FT、ELF3基因表达量,影响甜荞开花时间和开花数,表明FT、ELF3与甜荞开花时间和开花数调控有关。6.喷施PP333和6-BA改变内源激素含量和光敏色素表达量,从而调控甜荞开花结实过程。PP333是通过增加GA3含量、降低IAA含量、提高光敏色素PHYA和PIF3表达量调控加快甜荞花芽分化过程、提高光合速率和不同器官的干物质;6-BA是通过增加GA3含量、降低ABA含量、提高光敏色素PHYB表达量调控加快甜荞花芽分化过程、提高光合速率和不同器官的干物质。
二、光敏色素光转化生理学特性研究进展(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光敏色素光转化生理学特性研究进展(英文)（论文提纲范文）
（1）皱叶酸模种子萌发对光照和温度的响应（论文提纲范文）
| 1 材料与方法 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 初始萌发测试 |
| 1.3 光暗交替处理萌发测试 |
| 1.4 统计分析 |
| 2 结果分析 |
| 2.1 温度和光照对皱叶酸模种子萌发的影响 |
| 2.2 在不同培养温度下皱叶酸模种子萌发对光暗交替处理的响应 |
| 3 讨论 |
（2）拟南芥CIB3调节成花转变的分子机制研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 英文缩略词表 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 光周期调控开花的研究 |
| 1.1.1 光受体 |
| 1.1.2 生物钟 |
| 1.1.3 光周期途径中成花素FT基因的研究 |
| 1.2 植物bHLH转录因子家族的研究 |
| 1.2.1 bHLH蛋白的结构 |
| 1.2.2 bHLH转录因子分类 |
| 1.2.3 bHLH转录因子的功能 |
| 1.2.4 bHLH转录因子CIB的研究 |
| 1.3 立项依据 |
| 第2章 拟南芥CIB3 基因生物信息学分析与表达模式 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 试剂与仪器 |
| 2.1.3 方法 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 CIB3 基因生物信息学分析 |
| 2.2.2 CIB3 基因在拟南芥不同生长发育时期的表达 |
| 2.3 讨论 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 CIB3 调节开花时间的表型鉴定与机制分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 试剂与仪器 |
| 3.1.3 实验方法 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 CIB3::CIB3g-MYC载体构建与转基因拟南芥的鉴定 |
| 3.2.2 CIB3::CIB3g-MYC转基因拟南芥开花时间的表型鉴定 |
| 3.2.3 CIB3 调节开花相关基因转录水平的分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 CIB3 促进开花功能与其它CIB成员和CRY2 的关系研究 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 试剂与仪器 |
| 4.1.3 实验方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 CIB3与CRY2、CIB1及CO在拟南芥原生质体中的互作鉴定 |
| 4.2.2 pEGAD-CIB3::CIB3g-MYC/cry2 转基因拟南芥开花时间的鉴定 |
| 4.2.3 pEGAD-CIB3::CIB3g-MYC/cry2 转基因拟南芥中FT基因转录水平的分析 |
| 4.2.4 pEGAD-CIB3::CIB3g-MYC/cib125 转基因拟南芥开花时间的鉴定 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 CIB3 调节GI转录活性的研究 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 实验材料 |
| 5.1.2 试剂与仪器 |
| 5.1.3 实验方法 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 双荧光素酶实验分析CIB3对GI和 FT基因启动子活性的影响 |
| 5.2.2 生物素标记的DNA免疫沉淀实验分析CIB3对GI基因启动子的结合 |
| 5.2.3 ChIP-qPCR实验分析植物体内CIB3对GI基因启动子的结合作用 |
| 5.2.4 pEGAD-CIB3::CIB3g-MYC/gi-1 转基因拟南芥的鉴定 |
| 5.2.5 pEGAD-CIB3::CIB3g-MYC/gi-1 转基因拟南芥开花时间的表型鉴定 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 FKF1对CIB3 调节开花功能的作用分析 |
| 6.1 材料与方法 |
| 6.1.1 实验材料 |
| 6.1.2 试剂与仪器 |
| 6.1.3 实验方法 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 pEGAD-CIB3::CIB3g-MYC/fkf1 转基因拟南芥的鉴定 |
| 6.2.2 pEGAD-CIB3::CIB3g-MYC/fkf1 转基因拟南芥开花时间的表型鉴定 |
| 6.2.3 FKF1 促进CIB3和CIB1 的互作 |
| 6.2.4 CIB3在CIB3/fkf1和CIB3/cib125 转基因株系中对GI基因启动子结合作用分析 |
| 6.3 讨论 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（3）水曲柳DELLA家族基因应答低温胁迫及参与被动休眠调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 植物响应低温胁迫的应答 |
| 1.3 林木休眠调控研究简介 |
| 1.4 高等植物中DELLA蛋白研究进展 |
| 1.4.1 DELLA蛋白的结构和修饰 |
| 1.4.2 DELLA蛋白参与多种激素信号转导 |
| 1.4.3 DELLA蛋白在非生物胁迫下的研究 |
| 1.4.4 DELLA蛋白在植物生长发育中的研究 |
| 1.5 水曲柳无性繁殖技术研究现状 |
| 1.6 研究的目的意义 |
| 1.7 技术路线 |
| 2 FmDELLA家族基因的克隆及生物信息学分析 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 水曲柳DELLA家族基因鉴定 |
| 2.2.2 总RNA的提取 |
| 2.2.3 cDNA的合成 |
| 2.2.4 水曲柳DELLA基因编码区的克隆 |
| 2.2.5 目的基因与pEAZY-T5载体连接与转化 |
| 2.2.6 DELLA蛋白生物信息学分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 FmDELLA基因的克隆 |
| 2.3.2 蛋白结构分析 |
| 2.3.3 DELLA的系统进化分析 |
| 2.3.4 DELLA蛋白生物信息学分析 |
| 2.4 讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 FmDELLA基因的表达特征及抗寒功能分析 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 水曲柳DELLA基因的非生物胁迫与激素诱导表达分析 |
| 3.2.2 水曲柳DELLA基因的时空表达分析 |
| 3.2.3 实时荧光定量PCR反应 |
| 3.2.4 DELLA蛋白亚细胞定位 |
| 3.2.5 表达载体的构建 |
| 3.2.6 三亲杂交法制备农杆菌 |
| 3.2.7 农杆菌介导的本氏烟草遗传转化 |
| 3.2.8 转基因本氏烟草鉴定及扩繁 |
| 3.2.9 转基因烟草耐低温分析 |
| 3.2.10 转基因烟草生理生化测定 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 FmDELLA基因的表达模式分析 |
| 3.3.2 FmDELLA蛋白的亚细胞定位 |
| 3.3.3 FmDELLA基因植物表达载体构建 |
| 3.3.4 FmDELLA转基因烟草植株的鉴定及表型分析 |
| 3.3.5 FmDELLA过表达烟草植株的抗寒分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 FmDELLA启动子克隆及抗寒功能分析 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 水曲柳基因组DNA提取 |
| 4.2.2 水曲柳DELLA基因的启动子克隆 |
| 4.2.3 启动子元件预测 |
| 4.2.4 启动子活性及表达分析 |
| 4.2.5 启动子和基因共转化抗寒功能分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 FmDELLA基因启动子的克隆 |
| 4.3.2 FmDELLA启动子生物信息学分析 |
| 4.3.3 FmDELLA启动子表达载体构建 |
| 4.3.4 FmDELLA启动子活性检测 |
| 4.3.5 FmDELLA启动子和基因共转化水曲柳的抗寒转录分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 FmDELLA应答低温调控及互作蛋白研究 |
| 5.1 实验材料 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 过表达DELLA瞬时转化水曲柳 |
| 5.2.2 RNAi干扰载体的构建 |
| 5.2.3 酵母感受态的制备 |
| 5.2.4 诱饵载体转化酵母感受态 |
| 5.2.5 诱饵载体毒性与自激活检测 |
| 5.2.6 阳性克隆及验证 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 FmDELLA过表达载体构建及瞬时转化水曲柳 |
| 5.3.2 FmDELLA抑制表达载体构建 |
| 5.3.3 FmDELLA瞬时转化水曲柳的表达分析 |
| 5.3.4 在低温胁迫下转基因水曲柳冷调控相关基因的表达分析 |
| 5.3.5 FmDELLA与FmJAZs在低温调控中的表达研究 |
| 5.3.6 FmDELLA蛋白与低温相关通路蛋白的互作 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 DELLA介导GA在水曲柳休眠及生长的调控研究 |
| 6.1 实验材料 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 植物内源激素提取和分析 |
| 6.2.2 水曲柳种子消毒及组培微繁 |
| 6.2.3 水曲柳组培苗生根培养 |
| 6.2.4 水曲柳组培苗移栽 |
| 6.2.5 外源喷施赤霉素解除水曲柳移栽苗顶芽休眠 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 水曲柳休眠关键时期内源激素含量变化与GA的作用分析 |
| 6.3.2 FmDELLA基因在水曲柳种子成苗过程中的表达模式 |
| 6.3.3 组培微繁中的休眠现象与DELLA基因的表达 |
| 6.3.4 水曲柳组培微繁苗木的壮苗生根与移栽技术 |
| 6.3.5 移栽苗的休眠现象与解除休眠技术的建立 |
| 6.4 讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学博士学位论文修改情况确认表 |
（4）天女木兰MsARF5在种子后熟胚胎发育中的功能及其作用机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略语 |
| 第一章 前言 |
| 1.1 种子休眠机制研究 |
| 1.1.1 种子休眠的原因 |
| 1.1.2 木兰科种子休眠类型 |
| 1.1.3 种子休眠调控机制 |
| 1.2 种子后熟研究 |
| 1.2.1 后熟对种子萌发潜力的影响 |
| 1.2.2 后熟过程种子调节机制 |
| 1.3 ARF5对生长素信号转导的调控 |
| 1.3.1 ARFs的时空表达模式 |
| 1.3.2 ARF5在植物中的功能 |
| 1.3.3 ARF5的靶基因及其调控机制 |
| 1.4 研究目的与意义 |
| 第二章 基于mRNA-miRNA测序揭示种子萌发调控网络 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料与样品制备 |
| 2.1.2 种子萌发过程内含物的测定 |
| 2.1.3 种子萌发过程解剖结构观察 |
| 2.1.4 Pac Bio Iso-Seq文库的制备和测序 |
| 2.1.5 全长转录组分析 |
| 2.1.6 转录本结构预测与功能注释 |
| 2.1.7 mRNA测序和数据分析 |
| 2.1.8 SmallRNA数据分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 种子萌发关键时期的确定 |
| 2.2.2 样品RNA质量检测 |
| 2.2.3 天女木兰种子Unigene转录分析 |
| 2.2.4 差异基因聚类分析 |
| 2.2.5 物质代谢差异基因Mapman分析 |
| 2.2.6 细胞响应差异基因Mapman分析 |
| 2.2.7 激素调节相关差异基因 |
| 2.2.8 mRNA-miRNA差异基因联合分析 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 种子萌发的调控途径 |
| 2.3.2 生长素对种子休眠与萌发的调控 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 MsARF5在天女木兰种子后熟中的作用 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料与样品制备 |
| 3.1.2 种子内源生长素含量的测定 |
| 3.1.3 MsARF5互作蛋白的预测 |
| 3.1.4 MsARF5及其调控相关基因荧光定量分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 内源生长素含量变化 |
| 3.2.2 MsARF5时空表达模式 |
| 3.2.3 MsARF5互作蛋白质预测 |
| 3.2.4 MsARF5相关调控基因表达模式 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 MsARF5在幼嫩组织生长发育中的作用 |
| 3.3.2 MsARF5对胚维管组织分化的作用 |
| 3.3.3 MsARF5对种子萌发进程的调控 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 MsARF5及其启动子克隆与分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料与样品制备 |
| 4.1.2 天女木兰MsARF5全长的获得 |
| 4.1.3 MsARF5生物信息学分析 |
| 4.1.4 MsARF5 5'方向染色体步移(Walking)实验 |
| 4.1.5 MsARF5启动子相关顺式作用元件分析 |
| 4.1.6 MsARF5启动子5'端缺失载体构建 |
| 4.1.7 冻融法转化根癌农杆菌 |
| 4.1.8 烟草瞬时表达 |
| 4.1.9 瞬时表达烟草叶片GUS染色 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 MsARF5全长克隆 |
| 4.2.2 MsARF5生物信息学分析 |
| 4.2.3 染色体步移法扩增启动子序列 |
| 4.2.4 pMsARF5 顺式元件预测 |
| 4.2.5 pMsARF5 活性结构预测 |
| 4.2.6 pMsARF5 植物表达载体构建 |
| 4.2.7 pMsARF5-GUS瞬时表达 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 MsARF5蛋白质结构与功能 |
| 4.3.2 pMsARF5对IAA的响应 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 MsARF5在拟南芥中功能与调控研究 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料与样品制备 |
| 5.1.2 拟南芥arf突变体筛选 |
| 5.1.3 构建MsARF5过表达载体 |
| 5.1.4 冻融法转化根癌农杆菌 |
| 5.1.5 MsARF5蛋白亚细胞定位分析 |
| 5.1.6 MsARF5拟南芥过表达 |
| 5.1.7 转基因植株表型性状调查 |
| 5.1.8 MsARF5转基因植株对生长素的响应 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 MsARF5蛋白亚细胞定位 |
| 5.2.2 拟南芥arf突变体筛选 |
| 5.2.3 拟南芥过表达株系的获得 |
| 5.2.4 MsARF5对拟南芥的生长调控 |
| 5.2.5 MsARF5转基因植株对生长素的响应 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 MsARF5亚细胞定位及其功能 |
| 5.3.2 MsARF5对种胚发育的调控 |
| 5.3.3 MsARF5对生长素信号转导的作用 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表论文 |
（5）紫荆种子休眠解除过程中生理生化变化及分子机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 英文缩写 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 种子休眠的类型 |
| 1.2 种子休眠的原因 |
| 1.2.1 种皮引起的休眠 |
| 1.2.2 胚休眠 |
| 1.2.3 内源抑制物的存在 |
| 1.2.4 综合性休眠 |
| 1.3 种子休眠机理的研究进展 |
| 1.3.1 呼吸途径调控学说 |
| 1.3.2 激素调控学说 |
| 1.3.3 能量调控学说 |
| 1.3.4 光敏素学说 |
| 1.3.5 基因调控学说 |
| 1.4 转录组测序在种子休眠解除中的应用 |
| 1.5 蛋白组学在种子休眠解除中的应用 |
| 1.6 研究目的与意义 |
| 1.6.1 紫荆的研究进展 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 紫荆种子休眠解除过程中生理生化的变化 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 紫荆种子低温层积处理 |
| 2.1.3 紫荆种子休眠解除过程中贮藏物质的变化 |
| 2.1.4 紫荆种子休眠解除过程中呼吸氧化酶活性的变化 |
| 2.1.5 数据统计与分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 紫荆种子休眠解除过程中贮藏物质的变化 |
| 2.2.2 紫荆种子休眠解除过程中呼吸氧化酶活性的变化 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 紫荆种子中贮藏物质与休眠的关系 |
| 2.3.2 紫荆种子中淀粉酶活性与休眠的关系 |
| 2.3.3 紫荆种子中呼吸关键酶活性与休眠的关系 |
| 第三章 紫荆种子休眠解除过程中内源抑制物的鉴定及定量分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 紫荆种子低温层积处理 |
| 3.1.3 紫荆种子发芽率测定 |
| 3.1.4 紫荆种子不同部位抑制物的提取 |
| 3.1.5 紫荆种子不同部位抑制物生物活性测定 |
| 3.1.6 紫荆种子不同部位内源抑制物的GC-MS定性鉴定 |
| 3.1.7 发芽抑制物的半抑制浓度(IC_(50))测定 |
| 3.1.8 标准曲线制备 |
| 3.1.9 休眠解除中紫荆种子内源抑制物含量的变化 |
| 3.1.10 数据分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 休眠解除过程中紫荆种子发芽率的变化 |
| 3.2.2 紫荆种子种皮和胚乳浸提液对白菜籽发芽的影响 |
| 3.2.3 紫荆种子不同部位内源抑制物的GC-MS定性鉴定 |
| 3.2.4 内源抑制物半抑制浓度(IC_(50)) |
| 3.2.5 紫荆种子内源抑制物标准品回归方程线性拟合 |
| 3.2.6 休眠解除过程中紫荆种子内源抑制物含量的动态变化 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 内源抑制物与紫荆种子休眠的关系 |
| 3.3.2 紫荆种子中内源抑制物存在的部位 |
| 3.3.3 紫荆种子中内源抑制物的种类 |
| 第四章 紫荆种子休眠解除过程中植物激素含量的变化 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 紫荆种子低温层积处理 |
| 4.1.3 内源激素的提取 |
| 4.1.4 内源激素含量的测定 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 紫荆种子休眠解除过程激素含量的变化 |
| 4.2.2 紫荆种子休眠解除过程激素含量比值的变化 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 ABA对种子萌发的影响 |
| 4.3.2 GA含量的变化对种子萌发的影响 |
| 4.3.3 IAA与种子休眠解除的关系 |
| 4.3.4 JA与种子休眠的关系 |
| 4.3.5 休眠解除过程中各激素含量比值的变化 |
| 第五章 紫荆种子休眠解除转录组学分析 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 仪器设备 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.2.1 紫荆种子样品的准备 |
| 5.2.2 样品总RNA提取 |
| 5.2.3 样品总RNA检测 |
| 5.2.4 文库构建 |
| 5.2.5 文库质控 |
| 5.2.6 上机测序 |
| 5.2.7 生物信息学分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 紫荆种子总RNA的提取与检测 |
| 5.3.2 紫荆种子转录组测序 |
| 5.3.3 Unigene的功能注释 |
| 5.3.4 Unigene的 GO富集 |
| 5.3.5 Unigene的 KOG富集 |
| 5.3.6 Unigene的 KEGG富集 |
| 5.3.7 SSR分析 |
| 5.3.8 基因表达水平分析 |
| 5.3.9 RNA-seq整体质量评估 |
| 5.3.10 差异基因表达分析 |
| 5.3.11 基因差异表达分析及筛选 |
| 5.3.12 差异基因GO富集分析 |
| 5.3.13 差异基因KEGG富集分析 |
| 5.3.14 差异基因筛选 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 紫荆种子休眠解除转录组文库的构建 |
| 5.4.2 紫荆种子休眠解除过程中转录组的变化 |
| 第六章 紫荆种子休眠解除蛋白组学分析 |
| 6.1 试验材料 |
| 6.2 试验方法 |
| 6.2.1 样品准备 |
| 6.2.2 紫荆种子蛋白组提取和肽段酶解 |
| 6.2.3 液相串联质谱分析 |
| 6.2.4 蛋白质鉴定和定量分析 |
| 6.2.5 生物信息学分析 |
| 6.2.6 转录组与蛋白组学联合分析 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 质谱鉴定的基本结果 |
| 6.3.2 样品中差异表达蛋白的鉴定 |
| 6.3.3 差异表达蛋白的GO分析 |
| 6.3.4 差异表达蛋白的KEGG通路注释 |
| 6.3.5 转录组和蛋白组学的联合分析 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 Label free蛋白组学鉴定结果 |
| 6.4.2 休眠和解除休眠紫荆种子间差异表达蛋白的分析 |
| 6.4.3 休眠和解除休眠紫荆种子转录-蛋白联合分析 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 本文研究不足及展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
（6）蓝细菌别藻蓝蛋白亚基光谱性质及光敏色素结构的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 前言 |
| 1.1 藻胆体的结构与功能 |
| 1.2 生物色素的多样性 |
| 1.3 光受体 |
| 1.3.1 植物光敏色素 |
| 1.3.2 蓝细菌光敏色素 |
| 1.4 核磁共振技术 |
| 1.4.1 固态核磁共振的原理 |
| 1.4.2 魔角旋转的原理 |
| 1.4.3 交叉极化的原理 |
| 1.4.4 核磁共振的应用前景 |
| 1.5 研究目的与意义 |
| 第二章 别藻蓝蛋白亚基光谱性质的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与仪器 |
| 2.2.1 主要材料 |
| 2.2.2 培养基与试剂 |
| 2.2.3 实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 重组载体构建和蛋白质表达 |
| 2.3.2 蛋白质样品的分析实验 |
| 2.3.3 光谱分析 |
| 2.4 实验结果和讨论 |
| 2.4.1 蓝细菌C.thermalis的裂合酶CpcS1的功能 |
| 2.4.2 别藻蓝蛋白亚基ApcA2、ApcB2和ApcB3非保守色素结合位点 |
| 2.4.3 无裂合酶CpcS1时色素和亚基的结合情况 |
| 2.4.4 别藻蓝蛋白亚基ApcF2非共价结合色素 |
| 2.4.5 别藻蓝蛋白的α亚基和β亚基共表达的色素化 |
| 2.4.6 别藻蓝蛋白亚基ApcD2、ApcD3和ApcD4的色素化 |
| 2.5 结论 |
| 第三章 蓝细菌光敏色素结构的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 突变体构建和蛋白质表达 |
| 3.2.2 样品制备 |
| 3.2.3 UV-Vis光谱分析 |
| 3.2.4 MAS NMR数据收集 |
| 3.2.5 黑暗状态下GAF1-GAF2的结构模型构建 |
| 3.3 实验结果和讨论 |
| 3.3.1 NMR谱图 |
| 3.3.2 GAF1-GAF2突变体 |
| 3.3.3 黑暗状态下色素PCB的结构 |
| 3.3.4 GAF2结构域对色素所处微环境的影响 |
| 3.3.5 光敏色素All2699脱辅基蛋白对色素PCB立体异构的影响 |
| 3.3.6 色素分子中吡咯水的化学结构 |
| 3.3.7 GAF2的舌头状延伸 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 总结和前景 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读学位期间发表的学术论文及参加的学术会议 |
| 学术论文 |
| 学术会议 |
| 致谢 |
（7）南极衣藻Chlamydomonas sp. ICE-L隐花色素基因克隆及表达调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 第一部分 南极衣藻Chlamydomonas sp.ICE-L CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 的克隆及生物信息学分析 |
| 材料与方法 |
| 1 藻种及培养条件 |
| 2 南极衣藻总RNA的提取 |
| 3 南极衣藻cDNA第一链的反转录合成 |
| 4 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 基因全长的扩增 |
| 5 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 ORF的回收与纯化 |
| 6 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 ORF与质粒的连接、转化 |
| 7 挑取单菌落进行阳性检测 |
| 8 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 基因的生物信息学分析 |
| 结果 |
| 1 南极衣藻总RNA的提取鉴定 |
| 2 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 基因的克隆 |
| 3 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 基因的序列信息 |
| 4 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 序列的同源性分析 |
| 5 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 系统发育树分析 |
| 讨论 |
| 第二部分 极端环境下Chlamydomonas sp.ICE-L CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY的表达调控 |
| 材料与方法 |
| 1 藻种及培养条件 |
| 2 胁迫诱导 |
| 3 南极衣藻总RNA的提取 |
| 4 qRT-PCR反转录合成cDNA |
| 5 实时荧光定量PCR反应体系 |
| 结果 |
| 1 不同温度胁迫条件下CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 的表达调控 |
| 2 不同盐度胁迫条件下CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 的表达调控 |
| 3 不同光质胁迫条件下CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 的表达调控 |
| 4 不同光周期胁迫条件下CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 的表达调控 |
| 5 不同紫外胁迫条件下CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 的表达调控 |
| 讨论 |
| 第三部分 南极衣藻Chlamydomonas sp.ICE-L CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 蛋白的异源表达 |
| 材料与方法 |
| 1 藻种及培养条件 |
| 2 南极衣藻总RNA的提取 |
| 3 南极衣藻cDNA第一链的反转录合成 |
| 4 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1的ORF基因调取 |
| 5 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 表达载体的构建 |
| 6 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 蛋白的诱导表达 |
| 结果 |
| 1 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1的ORF基因调取 |
| 2 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 表达载体的构建 |
| 3 南极衣藻CiCRY-DASH1和CiPlant-CRY1 蛋白的诱导表达 |
| 讨论 |
| 第四部分 南极衣藻Chlamydomonas sp.ICE-L叶绿素荧光参数测定 |
| 材料与方法 |
| 1 藻种及培养条件 |
| 2 处理条件 |
| 3 叶绿素荧光参数的测定 |
| 4 数据统计分析 |
| 结果 |
| 1 不同光质(蓝光、绿光、黄光和红光)对PSII光化学效率的影响 |
| 2 不同光周期(极昼和极夜)对PSII光化学效率的影响 |
| 3 不同紫外条件(UVA和 UVB)对PSII光化学效率的影响 |
| 讨论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 综述 隐花色素家族研究进展 |
| 综述参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 缩略词表 |
| 致谢 |
（8）黄金芽茶树叶色响应光质的生理特性及机制研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 黄金芽茶树品种研究进展 |
| 1.1.1 黄金芽主要品种特性 |
| 1.1.2 光照对黄金芽叶色黄化的调控 |
| 1.2 光质对植物生长发育的影响 |
| 1.2.1 光质对植物生长的影响 |
| 1.2.2 光质对植物光合特性的影响 |
| 1.2.3 光质对植物色素含量及叶片呈色影响 |
| 1.3 光信号转导研究进展 |
| 1.3.1 光敏色素 |
| 1.3.2 隐花色素 |
| 1.3.3 向光素 |
| 1.3.4 UVR8 受体 |
| 1.4 转录组学研究进展 |
| 1.4.1 转录组学基本概述 |
| 1.4.2 茶树转录组学研究进展 |
| 1.5 研究目的意义 |
| 1.6 研究方案 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 田间遮光材料 |
| 2.1.3 室内LED光源材料 |
| 2.2 试验处理 |
| 2.2.1 田间不同遮光处理 |
| 2.2.2 室内不同LED光质处理 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 气候条件测定 |
| 2.3.2 茶树叶色性状测定 |
| 2.3.3 茶树叶片叶绿素荧光参数测定 |
| 2.3.4 茶树生长状况测定 |
| 2.3.5 茶叶生化成分测定 |
| 2.3.6 RNA提取与检测 |
| 2.3.7 cDNA文库构建与转录组测序 |
| 2.3.8 差异表达基因鉴定 |
| 2.3.9 基因功能注释与分析 |
| 2.3.10 实时荧光定量PCR |
| 2.3.11 cDNA合成 |
| 2.3.12 PCR扩增 |
| 2.3.13 目的基因片段的回收 |
| 2.3.14 载体连接 |
| 2.3.15 大肠杆菌感受态转化和菌液PCR验证 |
| 2.3.16 生物信息学分析 |
| 2.4 数据统计分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 不同遮光条件对黄金芽茶树叶片生理特性的影响 |
| 3.1.1 不同遮光条件对茶园小气候的影响 |
| 3.1.2 不同遮光条件对茶树叶色的表型影响 |
| 3.1.3 不同遮光条件对茶树叶片色素含量的影响 |
| 3.1.4 不同遮光条件对黄金芽茶树叶片叶绿素荧光参数的影响 |
| 3.1.5 不同遮光条件对黄金芽茶树生长状况的影响 |
| 3.1.6 不同遮光条件对茶叶生化成分含量的影响 |
| 3.2 不同LED光质对黄金芽茶苗生理特性的影响 |
| 3.2.1 不同光质的光谱分析 |
| 3.2.2 不同光质处理对茶苗叶色表型的影响 |
| 3.2.3 不同光质处理对茶苗叶片光合色素的影响 |
| 3.2.4 不同光质处理对茶苗叶片叶绿素荧光参数的影响 |
| 3.2.5 不同光质处理对茶苗生长状况的影响 |
| 3.3 紫外光与白光处理的黄金芽叶片转录组分析 |
| 3.3.1 转录组测序质量检测 |
| 3.3.2 差异表达基因的鉴定 |
| 3.3.3 差异表达基因GO功能分析 |
| 3.3.4 差异表达基因KEGG功能分析 |
| 3.3.5 光合色素代谢途径中的差异基因筛选 |
| 3.3.6 光合作用途径中的差异基因筛选 |
| 3.3.7 植物激素信号转导途径中的差异基因筛选 |
| 3.3.8 苯丙烷合成途径中的差异基因筛选 |
| 3.3.9 光信号转导途径中的光受体基因筛选 |
| 3.3.10 差异基因的荧光定量PCR验证 |
| 3.4 红蓝光处理的黄金芽叶片转录组分析 |
| 3.4.1 转录组测序质量检测 |
| 3.4.2 差异表达基因鉴定 |
| 3.4.3 差异表达基因GO功能分析 |
| 3.4.4 差异表达基因KEGG功能分析 |
| 3.4.5 光合色素代谢途径中的差异基因的筛选 |
| 3.4.6 光合作用途径中的差异基因筛选 |
| 3.4.7 光信号转导途径中的光受体基因筛选 |
| 3.4.8 差异基因的荧光定量PCR验证 |
| 3.5 红蓝光与白光处理的黄金芽叶片转录组分析 |
| 3.5.1 差异表达基因的鉴定 |
| 3.5.2 差异表达基因GO功能分析 |
| 3.5.3 差异表达基因KEGG功能分析 |
| 3.5.4 叶色形成的关键差异基因筛选 |
| 3.5.5 蛋白互作网络 |
| 3.6 光敏色素基因的克隆与表达分析 |
| 3.6.1 RNA提取与检测 |
| 3.6.2 基因的克隆 |
| 3.6.3 生物信息学分析 |
| 3.6.4 不同光质下的CsPHY表达模式分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 不同遮光方式下黄金芽叶片生理特性 |
| 4.2 不同光质处理下黄金芽叶片生理特性 |
| 4.3 紫外光诱导黄金芽叶片灼伤的机制 |
| 4.4 红光促进黄金芽叶色返绿的机制 |
| 4.5 黄绿光促进黄金芽叶色黄化的推测 |
| 4.6 光敏色素基因功能预测 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（9）玉米光敏色素C在光形态建成与开花中的功能解析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 植物光受体 |
| 1.1.1 光敏色素 |
| 1.1.2 UV-A/蓝光受体 |
| 1.1.3 UV-B光受体 |
| 1.2 植物开花调控研究进展 |
| 1.2.1 光周期途径 |
| 1.2.2 春化途径 |
| 1.2.3 自主途径 |
| 1.2.4 赤霉素途径 |
| 1.2.5 年龄途径 |
| 1.3 植物避荫反应研究进展 |
| 1.3.1 双子叶植物中的避荫反应 |
| 1.3.2 单子叶植物中的避荫反应 |
| 1.4 本研究的目的意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 植物材料 |
| 2.1.2 菌株与载体 |
| 2.1.3 试剂 |
| 2.1.4 仪器 |
| 2.1.5 引物 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 生物信息学分析 |
| 2.2.2 基因组DNA的提取 |
| 2.2.2.1 提取溶液的配制 |
| 2.2.2.2 DNA提取步骤 |
| 2.2.3 总RNA的提取 |
| 2.2.4 mRNA的反转录 |
| 2.2.5 实时荧光定量PCR (RT-qPCR) |
| 2.2.5.1 RT-qPCR的引物设计 |
| 2.2.5.2 RT-qPCR的反应体系及程序 |
| 2.2.6 目的载体的构建 |
| 2.2.6.1 使用PCR扩增目的基因CDS片段 |
| 2.2.6.2 PCR扩增产物的回收 |
| 2.2.6.3 目的片段与相应载体的连接 |
| 2.2.6.4 大肠杆菌(DH5α)感受态的制备 |
| 2.2.6.5 DH5α感受态的热激转化 |
| 2.2.6.6 PCR方法鉴定阳性菌落 |
| 2.2.6.7 大肠杆菌(DH5α)的质粒提取 |
| 2.2.7 农杆菌的转化 |
| 2.2.7.1 农杆菌感受态的制备 |
| 2.2.7.2 农杆菌的冻融法转化 |
| 2.2.8 蛋白的亚细胞定位分析 |
| 2.2.8.1 构建分析所需的质粒 |
| 2.2.8.2 农杆菌EHA105的转化与注射烟草 |
| 2.2.8.3 蛋白定位信号的检测 |
| 2.2.9 萤火虫萤光素酶互补成像(LCI)分析 |
| 2.2.9.1 LCI分析所需质粒的构建 |
| 2.2.9.2 LCI信号的检测 |
| 2.2.10 双分子荧光互补(BiFC)分析 |
| 2.2.10.1 BiFC分析所需质粒的构建 |
| 2.2.10.2 BiFC信号的检测 |
| 2.2.11 拟南芥的种植 |
| 2.2.11.1 1/2MS培养基的配置 |
| 2.2.11.2 拟南芥种子的消毒及萌发方法 |
| 2.2.11.3 拟南芥的生长环境 |
| 2.2.12 转基因拟南芥的构建 |
| 2.2.12.1 转基因过表达质粒的构建 |
| 2.2.12.2 浸花法转化拟南芥 |
| 2.2.12.3 筛选阳性转基因拟南芥 |
| 2.2.12.4 转基因拟南芥中目的基因表达量的检测(RT-qPCR法) |
| 2.2.13 拟南芥的光处理 |
| 2.2.14 拟南芥表型测量与统计 |
| 2.2.15 转基因玉米材料的获得 |
| 2.2.15.1 玉米的温室生长条件 |
| 2.2.15.2 玉米CRISPR/Cas9敲除质粒的构建 |
| 2.2.15.3 玉米过表达质粒的构建 |
| 2.2.15.4 玉米的转化以及转基因玉米的鉴定 |
| 2.2.16 玉米的实验条件及表型统计 |
| 2.2.16.1 玉米基因的节律分析实验条件 |
| 2.2.16.2 玉米大田生长条件与表型统计 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白的结构域与进化分析 |
| 3.1.1 ZmPHYC1和ZmPHYC2含有保守的蛋白结构域 |
| 3.1.2 ZmPHYC1和ZmPHYC2的系统进化树分析 |
| 3.1.3 ZmPHYC1和ZmPHYC2的共线性分析 |
| 3.2 ZmPHYC1和ZmPHYC2的表达模式及蛋白亚细胞定位 |
| 3.2.1 ZmPHYC1和ZmPHYC2的组织表达分析 |
| 3.2.2 ZmPHYC1和ZmPHYC2在不同光周期条件的表达分析 |
| 3.2.3 ZmPHYC1和ZmPHYC2的亚细胞定位分析 |
| 3.3 ZmPHYC1和ZmPHYC2可与自身及其ZmPHYBs互作 |
| 3.4 转ZmPHYC1和ZmPHYC2的拟南芥phyC-2突变体表型分析 |
| 3.4.1 过表达ZmPHYC1和ZmPHYC2互补phyC-2突变体下胚轴表型 |
| 3.4.2 过表达ZmPHYC1和ZmPHYC2促进phyC-2突变体开花 |
| 3.5 ZmPHYC1和ZmPHYC2转基因拟南芥对不同光条件的响应 |
| 3.6 过表达ZmPHYC1和ZmPHYC2抑制拟南芥的避荫反应 |
| 3.7 ZmPHYC1和ZmPHYC2在玉米开花中的功能分析 |
| 3.7.1 zmphyC1 zmphyC2双突变体在长日照条件下促进玉米开花 |
| 3.7.2 zmphyC1 zmphyC2双突变体对玉米短日照条件下的开花影响 |
| 3.7.3 开花相关基因的表达模式分析 |
| 3.8 过表达ZmPHYC2可适度降低转基因玉米的株高 |
| 3.9 ZmPHYC2无义突变位点的进化分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 ZmphyCs属于Ⅱ类光敏色素并调控幼苗光形态建成和SAS |
| 4.2 ZmPHYCs在调控玉米开花时间方面具有重要作用 |
| 4.3 ZmPHYCs为玉米高密度栽培提供了潜在目标 |
| 4.4 ZmPHYCs中尚未发现关联与驯化信号 |
| 5 结论 |
| 6 参考文献 |
| 7 附录 |
| 8 致谢 |
| 9 攻读学位期间发表论文情况 |
（10）外源激素对甜荞开花结实的影响及调控机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语表 |
| 1 前言 |
| 1.1 甜荞概况 |
| 1.1.1 甜荞的生物学特性 |
| 1.1.2 甜荞的植物学特征 |
| 1.1.3 甜荞的营养、药用价值 |
| 1.2 甜荞开花结实的研究进展 |
| 1.3 调控开花结实的研究进展 |
| 1.3.1 植物开花途径 |
| 1.3.2 温度对开花结实调控的研究进展 |
| 1.3.3 光周期对开花结实调控的研究进展 |
| 1.3.4 外源激素调控开花结实的研究进展 |
| 1.4 植物开花结实途径的分子调控机理 |
| 1.5 本研究的目的意义、主要内容及技术路线 |
| 1.5.1 本研究的目的意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 1.5.3 本研究的技术路线 |
| 2 不同甜荞品种的开花发育与结实特性的研究 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 供试材料 |
| 2.1.2 试验设计 |
| 2.1.3 试验方法 |
| 2.1.4 数据处理 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 不同甜荞品种的开花动态及花形态的变化 |
| 2.2.2 不同甜荞品种的结实率和产量分析 |
| 2.2.3 不同甜荞品种的稳定性分析 |
| 2.2.4 气象因子对不同甜荞品种结实率和产量的相关分析 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 不同甜荞品种的开花动态分析 |
| 2.3.2 影响甜荞品种结实率和产量的气象因子分析 |
| 2.4 小结 |
| 3 外源激素对甜荞结实率和产量的影响研究 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 供试材料 |
| 3.1.2 试验设计 |
| 3.1.3 试验方法 |
| 3.1.4 数据处理 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 外源激素对甜荞结实率、产量及产量构成因素的影响 |
| 3.2.2 外源激素对甜荞花粉可育率、柱头可授性的影响 |
| 3.2.3 外源激素对甜荞干物质影响 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 外源激素PP_(333)对甜荞结实率和产量的影响 |
| 3.3.2 外源激素6-BA对甜荞结实率和产量的影响 |
| 3.3.3 外源激素GA_3对甜荞结实率和产量的影响 |
| 3.3.4 外源激素对甜荞花粉可育率和柱头可授性的影响 |
| 3.4 小结 |
| 4 不同时期喷施外源激素对甜荞开花结实的研究 |
| 4.1 供试材料与方法 |
| 4.1.1 供试材料 |
| 4.1.2 试验设计 |
| 4.1.3 试验方法 |
| 4.2 结果分析 |
| 4.2.1 外源激素对甜荞开花结实的影响 |
| 4.2.2 不同时期外源激素对甜荞花粉可育率及柱头可授性的影响 |
| 4.2.3 不同时期外源激素对甜荞结实率和单株产量的影响 |
| 4.2.4 不同浓度外源激素对甜荞抗倒伏性的影响 |
| 4.2.5 喷施外源激素次数不同对甜荞结实率和产量的影响 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 外源激素对甜荞开花结实的影响 |
| 4.3.2 外源激素对甜荞抗倒性的影响 |
| 4.3.3 外源激素处理时期对甜荞结实率和产量的影响 |
| 4.4 小结 |
| 5 外源激素对甜荞花芽分化过程及内源激素的影响 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 供试材料 |
| 5.1.2 试验设计 |
| 5.1.3 试验方法 |
| 5.1.4 数据处理 |
| 5.2 结果分析 |
| 5.2.1 外源激素对甜荞花芽分化过程的影响 |
| 5.2.2 外源激素对甜荞内源激素含量的影响 |
| 5.2.3 外源激素处理对甜荞光合作用参数的影响 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 外源激素对甜荞花芽分化进程的影响 |
| 5.3.2 外源激素对甜荞内源激素含量的影响 |
| 5.3.3 外源激素对甜荞光合作用参数的影响 |
| 5.4 小结 |
| 6 外源激素对甜荞开花结实的转录组水平研究 |
| 6.1 材料与方法 |
| 6.1.1 供试材料 |
| 6.1.2 试验设计 |
| 6.1.3 试验方法 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 甜荞转录组测序结果 |
| 6.2.2 差异基因表达分析 |
| 6.2.3 筛选与开花结实相关的差异表达基因 |
| 6.2.4 甜荞开花基因的表达分析 |
| 6.3 讨论 |
| 6.3.1 PP_(333)和6-BA对甜荞开花差异基因调控的影响 |
| 6.3.2 激素调控对甜荞开花结实的影响 |
| 6 4 小结 |
| 7 结论、创新性及工作展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新性 |
| 7.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 附图 |
| 作者简介 |
四、光敏色素光转化生理学特性研究进展(英文)（论文参考文献）
- [1]皱叶酸模种子萌发对光照和温度的响应[J]. 乐靖宇,冯金慧,刘瑞曦,邓志军. 湖北民族大学学报(自然科学版), 2021(03)
- [2]拟南芥CIB3调节成花转变的分子机制研究[D]. 周连霞. 吉林大学, 2021(01)
- [3]水曲柳DELLA家族基因应答低温胁迫及参与被动休眠调控研究[D]. 于磊. 东北林业大学, 2021
- [4]天女木兰MsARF5在种子后熟胚胎发育中的功能及其作用机制[D]. 梅梅. 沈阳农业大学, 2020(05)
- [5]紫荆种子休眠解除过程中生理生化变化及分子机理研究[D]. 高云鹏. 南京林业大学, 2020(02)
- [6]蓝细菌别藻蓝蛋白亚基光谱性质及光敏色素结构的研究[D]. 徐前照. 华中农业大学, 2020(01)
- [7]南极衣藻Chlamydomonas sp. ICE-L隐花色素基因克隆及表达调控研究[D]. 张欣. 青岛大学, 2020
- [8]黄金芽茶树叶色响应光质的生理特性及机制研究[D]. 田月月. 山东农业大学, 2020(08)
- [9]玉米光敏色素C在光形态建成与开花中的功能解析[D]. 李全权. 山东农业大学, 2020(08)
- [10]外源激素对甜荞开花结实的影响及调控机制研究[D]. 金晓蕾. 内蒙古农业大学, 2019(08)