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墨兰碳固定关键基因研究及干旱胁迫下表达调控机制

目录

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1墨兰碳固定研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2干旱胁迫对墨兰的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.3碳固定关键基因研究的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.4本研究的目的和意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

墨兰碳固定关键基因筛选．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.1研究材料与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.1.1墨兰品种与培养条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.1.2文献调研及数据获取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.1.3基因组测序与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2高表达基因的鉴定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.2.1差异基因表达分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2.2碳代谢相关基因筛选．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.2.3关键候选基因的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

墨兰碳固定关键基因功能验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.1基因表达模式分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.1.1正常生长条件下基因表达．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.1.2干旱胁迫下基因表达变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.1.3基因表达的组织特异性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.2基因功能互补验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.2.1突变体构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.2.2突变体表型分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.2.3碳固定能力测定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.3基因互作关系分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.3.1蛋白质互作网络构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.3.2重要互作蛋白鉴定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

3.3.3互作蛋白功能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

干旱胁迫下碳固定关键基因表达调控机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

4.1转录水平调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

4.1.1启动子区域分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

4.1.2转录因子结合位点预测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

4.1.3转录因子筛选与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

4.2翻译水平调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74

4.2.1翻译调控元件分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

4.2.2小RNA调控机制分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76

4.2.3翻译调控因子验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78

4.3后翻译水平调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79

4.3.1蛋白质稳定性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81