白桦木材形成及分子调控

本书的主要内容是应用互补 DNA（cDNA）文库分析及转录组、蛋白质组和代谢组等比较组学分析技术，从形成层相关基因的季节性表达，不同茎节木材形成相关基因表达，激素处理下木质部发育相关基因表达，以及应拉木发育过程中的基因、蛋白质及代谢水平的变化分析入手，建立系统的白桦（ Betula platyphylla）木材形成的分子表达谱，揭示白桦木材形成的分子调控机制，并从全基因组层面鉴定白桦木材形成相关基因，为白桦木材形成的分子生物学研究提供数据基础，为白桦分子改良提供基因资源。本书可供林业院校及林业科研单位相关专业的研究生、教师、科研人员及林业生产单位相关技术人员阅读参考。

第1章白桦形成层表达谱分析及相关基因季节调控1
1.1引言1
1.1.1木材形成的生物学过程及其基因调控2
1.1.2木材形成的EST分析研究方法6
1.1.3本研究的内容和技术路线8
1.2白桦形成层cDNA文库的构建8
1.2.1材料与方法9
1.2.2文库构建及质量分析10
1.2.3小结12
1.3白桦形成层基因表达分析13
1.3.1材料与方法13
1.3.2文库的基本特征14
1.3.3序列同源比较及功能分类15
1.3.44个物种形成区域文库数据比较15
1.3.5白桦木材形成相关基因及分类17
1.3.6白桦形成层表达相关基因文库特征分析19
1.3.7小结19
1.4白桦木材形成相关基因季节性表达分析20
1.4.1材料与方法20
1.4.2基因表达分析22
1.4.3白桦木材形成相关基因季节性表达特征分析24
1.4.4小结26
1.5编码区全长基因的生物信息学分析26
1.5.1材料与方法27
1.5.2木材形成相关基因生物信息学特征27
1.5.3小结42
第2章白桦茎初生向次生转变的分子调控43
2.1引言43
2.2白桦初生和次生茎发育解剖学分析44
2.2.1材料与方法44
2.2.2白桦初生和次生茎发育解剖学特征45
2.2.3小结47
2.3白桦初生和次生茎发育数字基因表达谱构建及调控分析47
2.3.1材料与方法47
2.3.2测序质量评估分析51
2.3.3差异表达基因的分析51
2.3.4差异表达基因qRT-PCR分析52
2.3.5层次聚类分析53
2.3.6GO功能分析55
2.3.7细胞扩展和伸长相关基因的研究57
2.3.8生长激素相关基因参与初生和次生茎发育的研究57
2.3.9茎发育相关转录因子的研究58
2.3.10类受体蛋白激酶调节茎发育的功能研究59
2.3.11参与木质素生物合成途径的关键酶基因表达分析60
2.3.12纤维素合成相关酶类分析60
2.3.13细胞壁修饰相关基因的分析62
2.3.14小结62
第3章激素处理及施肥对白桦木质部发育及材性的影响64
3.1引言64
3.2施肥对白桦材性性状影响分析66
3.2.1材料与方法66
3.2.2施肥对生长性状的分析68
3.2.3施肥对木质素和纤维素含量的影响68
3.2.4纤维长宽的分析69
3.2.5施肥对导管的影响69
3.2.6木材基本密度及微纤丝角分析71
3.2.7小结72
3.3激素处理对白桦木质部发育及细胞壁形成相关基因表达调控的影响72
3.3.1材料与方法72
3.3.2白桦种子发芽分析74
3.3.3白桦幼苗生长与次生木质部发育分析76
3.3.4白桦SCW基因的序列特征及系统发育分析79
3.3.5赤霉素处理下SCW基因表达模式分析82
3.3.6小结85
第4章白桦应拉木形成及分子调控86
4.1引言86
4.1.1应力木系统的研究86
4.1.2转录组测序技术及其在应力木研究中的应用87
4.1.3蛋白质组学技术及其在应力木研究中的应用88
4.1.4代谢组学研究技术及其在应力木研究中的应用91
4.2白桦木质部响应重力刺激的转录组学分析92
4.2.1材料与方法92
4.2.2应拉木化学组分及解剖学分析94
4.2.3RNA质量检测94
4.2.4测序数据产量和组装结果96
4.2.5unigene的功能注释97
4.2.6转录组中的高丰度unigene99
4.2.7差异表达基因的鉴定100
4.2.8FLA基因的表达分析102
4.2.9LTP基因的表达分析102
4.2.10莽草酸、苯丙素和木质素单体生物合成途径基因表达分析103
4.2.11生长激素相关基因表达分析109
4.2.12Solexa基因表达谱qRT-PCR验证109
4.2.13小结110
4.3白桦木质部蛋白提取方法的建立111
4.3.1材料与方法111
4.3.2不同方法提取的蛋白质得率比较113
4.3.3不同提取方法的单向电泳（1-DE）图谱分析113
4.3.4不同提取方法的双向电泳（2-DE）图谱分析113
4.3.5木质部蛋白提取方法的综合分析115
4.3.6小结116
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