棉纤维发育相关转录因子的研究进展
国际顶尖刊物《NatureGenetics》长文在线发表河北农大棉花基因组研究最新成果

国际顶尖刊物《NatureGenetics》长文在线发表河北农大棉花基因组研究最新成果马峙英教授与记者交流科研历程5月8日,国际学术顶尖刊物《自然·遗传学》(Nature Genetics)长文在线发表了我校华北作物种质资源研究与利用教育部重点实验室马峙英教授团队,联合中国农业科学院棉花研究所等单位完成的最新研究成果《重测序鉴定棉花基因组变异和纤维品质、产量遗传位点》(Resequencing a core collection of upland cotton identifies genomic variation and loci influencing fiber quality and yield)。
这项研究首次完成了来自于中国、美国、澳大利亚等主要植棉国419份陆地棉核心种质(代表中国棉花种质资源库7362份陆地棉)的基因组重测序。
该研究标志着我国在棉花基因组变异和纤维性状遗传领域取得重大进展,棉花核心种质重要性状表型、基因组变异和分子标记鉴定以及新基因发掘跃居国际领先行列,为深化作物基因组研究提供了重要依据,为棉花重要性状定向育种提供了较为精准的标记和基因资源。
我校马峙英、王省芬、张艳、张桂寅、吴立强、李志坤,中棉所何守朴、孙君灵,诺禾致源刘志浩为论文的同等贡献第一作者。
我校马峙英、王省芬,中棉所杜雄明,诺禾致源田仕林为论文通讯作者。
文章截图文中配图文中配图棉花中的陆地棉因其适应性广和高产特性,占全球棉花种植的90%以上。
目前,我国所产原棉95%来源于陆地棉。
长期的自然选择和人工选育产生了大量的陆地棉种质资源,深入挖掘核心种质的基因组变异是一项重要的研究工作。
而随着人们需求的不断增加和纺织工艺的改进,对棉花纤维品质提出了更高的要求,深化对种质资源表型变异的分子基础研究和优异遗传变异位点发掘,可实现棉花品质、产量等重要性状的有效选择与改良提高。
马峙英教授带领的棉花团队历时6年,通过实际环境种植鉴定并从DNA水平上对已有育种工作进行了全面分析和总结,研究结果为棉花品种选育提供了理论技术依据和分子育种基因资源。
《2024年棉纤维发育相关基因的挖掘及优质转基因棉花的培育》范文

《棉纤维发育相关基因的挖掘及优质转基因棉花的培育》篇一一、引言棉花作为全球重要的天然纤维来源,其纤维发育的遗传机制一直是农业生物技术研究的热点。
近年来,随着分子生物学和基因工程技术的快速发展,挖掘与棉纤维发育相关的基因并应用于优质转基因棉花的培育,已成为棉花育种领域的重要研究方向。
本文将就棉纤维发育相关基因的挖掘及优质转基因棉花培育的进展进行综述。
二、棉纤维发育相关基因的挖掘1. 基因组学研究随着测序技术的发展,棉花基因组学研究取得了重要进展。
通过对棉花基因组进行深度测序和注释,研究者们发现了大量与纤维发育相关的基因。
这些基因涉及到纤维起始、伸长、成熟等各个阶段,为进一步研究棉纤维发育的遗传机制提供了基础。
2. 转录组学研究转录组学研究是挖掘与棉纤维发育相关基因的重要手段。
通过比较不同发育阶段、不同品质棉花品种的转录组数据,研究者们发现了一系列与纤维品质、产量等性状相关的基因。
这些基因的发掘为培育优质转基因棉花提供了重要的候选基因。
3. 分子标记辅助育种分子标记辅助育种是利用分子标记技术辅助选择具有优良性状个体的育种方法。
通过挖掘与棉纤维发育相关的分子标记,可以加快优质转基因棉花的选育进程。
目前,已有多项研究利用分子标记辅助育种技术成功选育出具有优良纤维品质的转基因棉花品种。
三、优质转基因棉花的培育1. 转基因技术转基因技术是培育优质转基因棉花的关键技术。
通过将与棉纤维发育相关的基因导入棉花中,可以改良棉花的纤维品质、抗病性、抗虫性等性状。
目前,已有多个转基因棉花品种通过转基因技术成功培育出来,并在生产上得到广泛应用。
2. 遗传转化体系遗传转化体系是转基因棉花培育的基础。
通过建立高效的遗传转化体系,可以提高转基因棉花的转化效率和品质。
目前,研究者们已经建立了多种遗传转化体系,包括农杆菌介导法、基因枪法、电激法等。
3. 品质鉴定与选育品质鉴定与选育是培育优质转基因棉花的重要环节。
通过对转基因棉花的纤维品质、抗病性、抗虫性等性状进行鉴定和选育,可以选出具有优良性状的转基因棉花品种。
棉花纤维发育的分子机理及品质

P ors i Su i o Moeua Meh ns o C t n br vlp n a d rges tde n l lr ca i f t F e D e met n s c m o o i e o n
Q a t I poe n uly rvmet i m
S A G U N a-i. N Ln-a' L Y ne, I N Y nseg H N G A X ox ' , i a 2 WA G g i , I -' LA G - n' i jn a u h ( . t R s rh stt, h n i r utrl dm , u ceg S ax 040 , hn ; lC t n e c I tue S a x A i l a A a e y Y nhn , h n i 400 C ia oo e a ni gc u c
f i n o s ct n i rv te t n e srn t ,ec Co o i as a an tat c to fb r d me ot t mpo e c t f r e gh t. l r lo m i r i o o t n e a s o o h oo i b t
2 0 - 52 收稿 日期 :0 7 0 - 4
作者简介: 上官小霞(94 , 助研, 17- 女, ) 在读博士, x)s sa c s x i . n g b c .
基 金 项 目 :6 计划 (0 6 AlZ 0 ) 83 2 0 A O 12
万方数据
1 期
上官小霞等 : 棉花纤维发育的分子机理及品质改 良研究进展
棉花学报
C t n i c ot S e e o cn
2 0 ,0 1 :2 6 0 8 2 ( )6 一 9
棉花纤维发育早期RNA-Seq转录组分析

( 1 . 西北农林科技大学 , 陕西 杨凌 7 1 2 1 0 0 ; 2 . 中国农 业科 学 院棉 花 研 究 所 /
摘要 : 为 了揭 示 棉 花 纤 维 发 育早 期基 因表 达 变 化 情 况 , 本 研 究 以纤 维 长 度 存 在 显 著 差 异 的 两个 陆 海 回交 近 交
性 富集 分 析 发 现 ,差 异表 达 基 因 富 集 在 脂 质 转 移 活 性 ( L i p i d t r a n s p o r t a c t i v i t y ) 分 子 功 能 组 和 脂 质 代 谢 通 路 ( L i p i dme t a b o l i s mp a t h w a y ) , 由 此推 测 脂 类 相 关 基 因可 能 在 纤 维 伸长 发 育过 程 中起 重 要 作 用 。 通 过 对 棉 纤 维 发 育1 0DP A 基 因转 录 水 平 差 异 比 较分 析 , 为深 入 开 展 纤 维 伸 长 相 关 功 能基 因的 克 隆和 功 能验 证 提 供 了丰 富 的 资源 , 并 为 揭 示 棉 花 纤 维 伸长 的机 制打 下 了 坚实 的基 础 。 关键词 : 棉 纤 维发 育 早 期 : R NA— S e q : q R T — P C R
Sh u . x u n
( 1 . C o l l e g e o f Ag r o n o m y , No r t h w e s t A& FU n i v e r s i t y , Y a n g l i n g , S h a a n x i 7 1 2 1 0 0 , C h i n a ; 2 . I n s t i t u t e o f C o t t o nR e s e a r c h , C A AS
棉花ERF亚族转录因子基因的克隆与特征分析

棉花ERF亚族转录因子基因的克隆与特征分析摘要:ERF转录因子家族在植物的生长发育和逆境胁迫响应中起着重要作用。
本研究以棉花为研究对象,利用PCR技术从棉花基因组中克隆了4个ERF亚族转录因子基因。
通过对这些基因的序列分析和结构预测发现它们均为典型的转录因子,含有AP2/ERF结构域。
通过系统进化分析,发现这些基因在演化上与拟南芥的ERF基因家族有密切关系。
表达模式分析表明,这些ERF亚族转录因子基因在棉花的不同组织和发育阶段中具有差异的表达模式,暗示了它们在棉花的生长发育中可能发挥不同的调控功能。
实时定量PCR结果表明,这些基因在棉花幼苗的逆境胁迫响应中有明显的表达变化,其中在干旱胁迫下的响应最为显著。
通过亚细胞定位实验,发现这些转录因子基因的编码蛋白主要定位在细胞核中。
关键词:ERF亚族转录因子;棉花;克隆;特征分析;逆境胁迫引言ERF亚族转录因子是植物生长发育和逆境胁迫响应中的重要调控因子。
它们可以通过与DNA结合来调控下游基因的转录,从而调节植物的生长发育和逆境胁迫响应。
目前,已经在多种植物中发现了ERF亚族转录因子基因,并对其进行了克隆和特征分析。
然而,尚未对棉花中的ERF亚族转录因子进行深入研究。
因此,本研究以棉花为研究对象,克隆和分析了棉花中的ERF亚族转录因子基因,旨在揭示其在棉花的生长发育和逆境胁迫响应中的功能。
材料与方法1. 棉花品种选择和处理:选取棉花品种为研究材料,并进行不同逆境处理,如干旱、盐碱等。
2. 总RNA提取和cDNA合成:采用RNA提取试剂盒提取不同处理条件下棉花幼苗的总RNA,并利用反转录酶合成cDNA。
3. PCR克隆:设计引物并利用PCR技术从棉花基因组中扩增目的基因,然后通过连接酶切产物与克隆载体进行再组装,转化大肠杆菌并进行蓝白斑筛选。
4. 序列分析和结构预测:对克隆得到的基因进行序列分析,包括生物信息学分析和结构预测。
5. 系统进化分析:将克隆得到的基因与其他植物物种的ERF 基因序列进行比对和系统进化分析。
《棉纤维发育相关基因的挖掘及优质转基因棉花的培育》范文

《棉纤维发育相关基因的挖掘及优质转基因棉花的培育》篇一一、引言棉花作为全球重要的天然纤维来源,其纤维发育过程涉及到众多基因的调控。
近年来,随着分子生物学和基因工程技术的飞速发展,挖掘与棉纤维发育相关的基因并应用于优质转基因棉花的培育已成为棉花育种领域的研究热点。
本文旨在探讨棉纤维发育相关基因的挖掘方法及优质转基因棉花的培育技术。
二、棉纤维发育相关基因的挖掘1. 基因组学研究通过对棉花基因组进行深度测序和注释,可以鉴定出大量与纤维发育相关的候选基因。
这些基因在纤维发育的不同阶段发挥重要作用,包括纤维细胞的起始、伸长和次生壁形成等过程。
2. 转录组学研究转录组学研究可以揭示棉纤维在不同发育阶段的基因表达模式。
通过比较不同发育阶段或不同品种棉花的转录组数据,可以鉴定出与纤维品质、产量和抗逆性等性状相关的基因。
3. 分子标记辅助选择利用分子标记辅助选择技术,可以快速鉴定出与纤维品质性状紧密相关的基因。
这些标记可以用于棉花育种过程中的早期选择,提高育种效率。
三、优质转基因棉花的培育1. 转基因技术利用转基因技术,将与纤维发育、抗虫、抗病、抗逆等性状相关的基因导入棉花中,培育出具有优良性状的新品种。
转基因技术包括基因枪法、农杆菌介导法等。
2. 表达调控元件的发掘与应用表达调控元件对于基因的表达具有重要影响。
通过挖掘与棉花纤维发育相关的表达调控元件,并应用于转基因棉花的培育中,可以提高外源基因的表达水平,进而提高棉花的品质和产量。
3. 高效再生体系的建立建立高效、稳定的棉花再生体系是转基因棉花培育的关键步骤。
通过优化培养基成分、调整激素比例等方法,可以提高棉花的再生频率和同步性,为转基因棉花的培育提供有力保障。
四、实践应用与展望通过挖掘与棉纤维发育相关的基因并应用于优质转基因棉花的培育,可以有效提高棉花的品质和产量,同时增强其抗虫、抗病、抗逆等性状。
这不仅可以满足人们对高品质棉花的需求,还可以促进农业可持续发展。
棉花纤维发育相关基因GhCLASP2和GhAlaRP功能研究

棉花纤维发育相关基因GhCLASP2和GhAlaRP功能研究棉花作为重要的经济作物和纺织原料,其纤维发育过程一直受到广泛关注。
近年来,研究人员通过大量的研究工作,逐渐揭示了参与棉花纤维发育的多个关键基因。
其中,GhCLASP2和GhAlaRP作为两个新发现的基因,被认为在棉花纤维发育过程中发挥着重要的功能。
GhCLASP2是棉花中一个编码微管相关蛋白的基因。
微管是植物细胞中重要的细胞骨架结构,对细胞形态的维持和细胞分裂过程起着至关重要的作用。
研究发现,在棉花纤维发育过程中,GhCLASP2的表达量呈现明显的动态变化。
进一步的实验证明,当GhCLASP2被沉默时,棉花纤维的发育受到严重抑制。
此外,通过对GhCLASP2的功能机理的研究发现,GhCLASP2的缺失会导致微管的重塑受到阻碍,从而影响纤维细胞的扩展和排列。
这些研究结果表明,GhCLASP2在棉花纤维发育过程中调控细胞骨架结构,进而影响纤维细胞的形态和分裂。
与此同时,GhAlaRP是棉花中一个编码组氨酸富集蛋白的基因。
组氨酸富集蛋白在植物细胞壁合成过程中起着重要的作用。
研究发现,GhAlaRP在棉花纤维发育过程中表达量也呈现明显的动态变化。
进一步的实验证明,当GhAlaRP表达受到干扰时,棉花纤维的发育也会受到明显的抑制。
此外,通过对GhAlaRP的功能研究发现,GhAlaRP的缺失会导致纤维细胞壁中纤维素合成受到阻碍,进而影响纤维细胞壁的形成和纤维素含量的积累。
这些研究结果表明,GhAlaRP在棉花纤维发育过程中调控细胞壁合成,进而影响纤维细胞的壁厚和纤维素含量。
综上所述,GhCLASP2和GhAlaRP作为新发现的棉花纤维发育相关基因,在棉花纤维发育过程中扮演着重要的角色。
GhCLASP2参与微管结构的调控,影响纤维细胞的形态和分裂;GhAlaRP参与细胞壁合成,影响纤维细胞的壁厚和纤维素含量。
这些研究对于揭示棉花纤维发育机理、提高棉花纤维质量具有重要的理论和应用价值。
棉花microRNA功能研究进展

棉花microRNA功能研究进展刘玉姣;裘波音;王汐妍;徐晓建;祝水金;陈进红【摘要】MicroRNAs(miRNAs)是一类重要的基因表达调节因子,在植物生长发育、逆境胁迫应答等方面起到重要作用.随着深度测序技术的广泛应用,棉花(Gossypium hirsutum)中miRNAs的功能探究成为目前的研究热点.文章主要综述了miRNAs在棉花生物和非生物逆境应答、纤维发育、形态建成方面的功能,并对今后的发展方向和重点作了展望.%MicroRNAs (miRNAs) are important regulators of gene expression, and play essential roles in plant growth and development, response to adversity stress, etc.With the extensive application of deep sequencing technology, the function of miRNAs in cotton (Gossypium hirsutum) miRNAs has become a hot research topic.In this paper, the function of miRNAs in response to biotic and abiotic stress, fiber development and morphogenesis were reviewed.Eventually, the future research direction and emphasis were looked forward.【期刊名称】《浙江农业学报》【年(卷),期】2017(029)006【总页数】7页(P1050-1056)【关键词】miRNAs;棉花;逆境胁迫;纤维发育【作者】刘玉姣;裘波音;王汐妍;徐晓建;祝水金;陈进红【作者单位】浙江大学农业与生物技术学院/浙江省作物种质资源重点实验室,浙江杭州 310058;温州科技职业学院,浙江温州 320056;浙江大学农业与生物技术学院/浙江省作物种质资源重点实验室,浙江杭州 310058;浙江大学农业与生物技术学院/浙江省作物种质资源重点实验室,浙江杭州 310058;浙江大学农业与生物技术学院/浙江省作物种质资源重点实验室,浙江杭州 310058;浙江大学农业与生物技术学院/浙江省作物种质资源重点实验室,浙江杭州 310058【正文语种】中文【中图分类】S562MicroRNAs(miRNAs)是一类具有调控功能的内源非编码单链小分子RNA,长度一般为20~24 bp,通过碱基互补配对的方式识别靶标mRNA,通过诱导靶基因的切割降解或抑制翻译来调控靶基因的表达[1]。
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摘要 : 转 录 因 子在 棉 纤维 细 胞 分 化 发 育 过 程 中起 重 要 的 调 节 作 用 。 近 年 来 已经 有 多个 与棉 纤维 发 育相 关 的 转 录 因子 被 研 究 报 道 , 主 要 包 括 MY B、 HD . Z I P、 MADS 、 T C P等 家 族 成 员, 其 中研 究 最 为广 泛 的 为 MY B 类转录因
WU Xi a , LI Ya n- e ,S HANGGUAN Xi a o — Xi a
( C o t t o n R e s e a r c h I n s t i t u t e , S h a n x i Ag r i c u l t u r a l Ac a d e my , Y u n c h e n g , S h a n x i 0 4 4 0 0 0 , C h / n a )
的 研 究 进 展 作 一 简 要 概述 。
关键词 : 棉花 ; 纤 维发 育 ; 转 录 因子 ; MYB 家 族 ; 分 子 机 理
中 图分 类 号 : ¥ 5 6 2 . 0 3 5 . 3 文 献标 志码 : A
文章编号 : 1 0 0 2 . 7 8 0 7 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 2 6 9 . 0 9
c o t o n i f b e r d e v e l o p me n t a n d Ar a b i d o p s i s l e a f t r i c h o me d i f f e r e n t i a t i o n l i k e l y s h a r e s i mi l a r r e ul g a t o r y me c h a n i s ms . MI XT A— l i k e MY B g e n e s s u c h a s Gh MY B2 5 nd a G h MY B2 5 一 l i k e a l s o h a v e s i g n i i f c a n t r e ul g a t o y r r o l e s i n c o t o n i f b e r d e v e l o p me n t . G L1 一 l i k e MY B g e n e s a n d MI XT A— l i k e MY B g e n e s mo s t l i k e l y c o n t r o l c o t o n i f b e r d e v e l o p me n t t h r o u g h d i fe r e n t r e g u l a t o y r n e wo t r k s . E x t e n s i v e r e s e a r c h o n ra t n s c r i p t i o n f a c t o r s r e l te a d t o c o t o n i f b e r c e l l s h a s p r o v i d e d i n s i g h t s i n t o he t mo l e c u l a r me c h a n i s ms o f i f b e r c e l l d i f f e r e n t i ti a o n a n d d e v e l o p me n t . T h i s p a p e r d i s c u s s e s s o me a c h i e v e me n t s i n t h i s i f e l d .
Pr o g r e s s i n St u d i e s o n Tr a n s c r i p t i o n F a c t o r s Re l a t e d t o Co t t o n F i b e r De v e l o p me n t
i n g c o t o n i f b e r - r e l a t e d g e n e s h a v e d e mo n s t r a t e d a c l o s e r e l a t i o n s h i p b e t we e n c o t t o n s e e d i f b e r s a n d Ar a b i d o p s i s l e a f t r i c h o me s ,
棉 花 学 报 C o t t o n S c i e n c e 2 0 1 3 , 2 5 ( 3 ) : 2 6 9 - 2 7 7
棉 纤维发 育相 关转 录因子 的研 究进展
吴 霞,学 院棉 花 研 究所 , 山西 运 城 0 4 4 0 0 0 )
子 。GL 1类 的 MYB 转 录 因子 和 MI XT A 类 的 MYB 转 录 因子 通 过 不 同 的调 控 方 式 参 与对 棉 纤维 细 胞 发 育 的
调控。 对 这 些 转 录 因子 的深 入 研 究 , 对 于揭 示棉 纤维 细 胞 分 化 发 育 的分 子 机 理 具 有 重 要 的 意义 。 本 文就 这 方 面
t i ti a o n a n d c o n t i n u i n g t h r o u g h s e c o n d a r y c e l l wa l l s y n t h e s i s a n d ma t u r i t y . I n r e c e n t y e a r s , ma n y t r a n s c r i p t i o n f a c t o r s r e l a t e d t o c o  ̄ o n i f b e r d e v e l o p me n t h a v e b e e n r e p o te r d ,i n c l u d i n g M YB, HD— Z I P , M ADS , a n d TCP f a mi l i e s .Amo n g t h e m,MYB t r a n — s c r i p t i o n f a c t o r s h a v e b e e n i d e n t i ie f d a s e s s e n t i a l p r o t e i n s i n v o l v e d i n t h i s p r o c e s s . Ar a b i d o ps i s t r i c h o me d e v e l o p me n t , wh i c h h a s b e e n we l l c h a r a c t e iz r e d a t he t mo l e c u l a r l e v e l , i s r e g u l a t e d b y a M YB— b HLH- W D4 0 p r o t e i n c o mp l e x . As s e v e r a l s ud t i e s U S —
Ab s t r a c t : T r a n s c i r p t i o n f a c t o r s p l a y i mp o r t a n t r e g u l a t o r y r o l e s i n v a r i o u s s t a g e s o f c o t o n i f b e r d e v e l o p me n t , b e g i n n i n g wi t h i n i —