目錄
“博士后文庫”序言
前言
第1章 概述 1
1.1 水稻冷脅迫應答機制及轉基因育種研究現狀 1
1.1.1 低溫冷害對水稻生產的影響 1
1.1.2 植物冷脅迫應答機制研究現狀 2
1.1.3 水稻耐冷轉基因育種研究 7
1.2 miRNA在植物非生物脅迫應答中的研究進展 8
1.2.1 miRNA的生物發(fā)生機制 8
1.2.2 miRNA的作用機制 11
1.2.3 miRNA參與植物非生物脅迫應答的研究進展 14
1.2.4 miRNA調控植物冷脅迫應答的研究進展 15
第2章 miR1320調控水稻耐冷性 17
2.1 水稻特異的miRNA——miR1320的來源 17
2.2 材料與方法 18
2.2.1 實驗材料 18
2.2.2 實驗方法 21
2.3 結果與分析 24
2.3.1 miR1320表達受冷脅迫抑制 24
2.3.2 miR1320正向調控水稻對冷脅迫的耐性 25
2.3.3 miR1320靶基因篩選及驗證 32
2.4 討論 45
2.4.1 miR1320在水稻冷脅迫應答中的作用 46
2.4.2 miR1320調控靶基因表達的作用機制探討 47
2.4.3 miR1320調控的水稻冷脅迫應答信號通路 48
2.5 結論 49
第3章 miR1320-OsERF096調控水稻耐冷性 50
3.1 研究背景 50
3.1.1 AP2/ERF轉錄因子參與的信號轉導途徑 50
3.1.2 AP2/ERF轉錄因子植物逆境脅迫應答研究. 52
3.2 材料與方法 53
3.2.1 實驗材料 53
3.2.2 實驗方法 54
3.3 結果與分析 61
3.3.1 OsERF096負調水稻對冷脅迫的耐受性 61
3.3.2 OsERF096蛋白轉錄因子特性分析 70
3.3.3 OsERF096轉基因水稻冷脅迫RNA-seq分析 80
3.3.4 OsERF096調控冷脅迫下ROS平衡、糖代謝和激素合成 86
3.3.5 OsERF096依賴JA調控的冷脅迫信號通路 103
3.4 討論 109
3.4.1 OsERF096基因在水稻冷脅迫應答中的作用 109
3.4.2 膜結合轉錄因子OsERF096調控水稻耐冷性的分子機制探討 109
3.4.3 OsERF096蛋白定位與結合元件的探討 110
3.4.4 miR1320-OsERF096調控水稻耐冷機制的探討 111
3.4.5 OsERF096抑制JA調控的冷脅迫信號通路的探討 112
3.5 結論 113
第4章 miR1320-OsPHD17調控水稻耐冷性 115
4.1 研究背景 115
4.1.1 PHD家族轉錄因子的結構及功能研究現狀 115
4.1.2 茉莉酸調控植物冷脅迫應答研究進展 119
4.2 材料與方法 123
4.2.1 實驗材料 123
4.2.2 實驗方法 124
4.3 結果與分析 128
4.3.1 OsPHD17轉錄因子特性研究 128
4.3.2 OsPHD17負調水稻對冷脅迫的耐受性 131
4.3.3 OsPHD17轉基因水稻冷脅迫轉錄組測序及差異表達基因分析 143
4.3.4 miR1320-OsPHD1 調控冷脅迫下水稻體內ROS平衡 147
4.3.5 OsPHD17調控冷脅迫下水稻黃酮、木質素合成及糖代謝途徑 154
4.3.6 OsPHD17通過JA介導的信號途徑調控水稻耐冷性 160
4.4 討論 171
4.4.1 OsPHD17基因在水稻冷脅迫應答中的作用 171
4.4.2 OsPHD17參與植物冷脅迫應答的分子機制 171
4.4.3 OsPHD17通過JA介導的信號途徑調控水稻耐冷性 173
4.5 結論 174
第5章 水稻miR156k和miR1435耐冷功能分析 175
5.1 研究背景 175
5.1.1 研究的目的與意義 175
5.1.2 miR156和miR1435的研究進展 177
5.2 材料與方法 179
5.2.1 實驗材料 179
5.2.2 實驗方法 180
5.3 結果與分析 183
5.3.1 水稻miR156k的過表達 183
5.3.2 水稻miR156k耐冷功能分析 185
5.3.3 水稻miR156k耐冷分子機制研究 187
5.3.4 miR1435轉基因水稻的獲得 190
5.3.5 miR1435轉基因植株農藝性狀調查與耐冷性評價 192
5.3.6 miR1435靶基因預測與分析 195
5.4 討論 198
5.4.1 miR156k 在冷脅迫應答反應過程中作用機制的探討 198
5.4.2 miR1435功能及作用機制的探討 198
5.5 結論 199
第6章 miR535調控水稻發(fā)育及耐冷性 201
6.1 miR535的研究進展 201
6.2 材料與方法 203
6.2.1 實驗材料 203
6.2.2 實驗方法 204
6.3 結果與分析 207
6.3.1 陸生植物miR535進化分析 207
6.3.2 OsmiR535組織表達特性分析 210
6.3.3 OsmiR535過表達轉基因水稻的構建 211
6.3.4 OsmiR535過表達影響水稻發(fā)育 212
6.3.5 OsmiR535影響水稻OsSPLs 和穗發(fā)育相關基因表達 216
6.3.6 OsmiR535冷脅迫下的表達特性分析 218
6.3.7 OsmiR535過表達降低了水稻冷脅迫耐受性 218
6.3.8 OsmiR535通過ROS途徑和滲透調節(jié)水稻性 220
6.3.9 OsmiR535調控CBF依賴的基因和OsSPLs 基因表達 221
6.4 討論 223
6.4.1 miR535調控水稻發(fā)育機制探討 223
6.4.2 miR535調控水稻非生物脅迫應答 225
6.5 結論 226
第7章 miR408調控水稻低溫和干旱脅迫應答 227
7.1 研究背景 227
7.1.1 miRNA在調控植物非生物脅迫應答的研究進展 227
7.1.2 植物miRNA逆境脅迫分子機制研究進展 233
7.1.3 miR408的研究進展 234
7.2 材料與方法 236
7.2.1 實驗材料 236
7.2.2 實驗方法 237
7.3 結果與分析 238
7.3.1 OsmiR408冷脅迫和干旱脅迫下表達模式分析 238
7.3.2 OsmiR408過表達轉基因水稻的獲得 239
7.3.3 OsmiR408過表達提高水稻耐冷性 240
7.3.4 OsmiR408過表達降低了水稻耐旱性 242
7.3.5 OsmiR408靶基因預測及表達分析 243
7.4 討論 249
7.4.1 miR408的表達模式 249
7.4.2 miR408耐逆的機制探討 250
7.5 結論 252
第8章 展望 253
參考文獻 257
附錄A 281
編后記 300