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1.
棉纤维细胞发育过程中纤维素的生物合成 总被引：10，自引：5，他引：10
棉纤维是由胚珠外珠被表皮细胞在受精前后经分化突起、伸长和细胞壁增厚而形成。棉花纤维单细胞发育同步性和次生壁形成期纤维素大量合成的特点已成为研究纤维素生物合成和细胞发育分子机制的模式植物之一。棉纤维中次生壁纤维素发育的时间、合成的速率和沉淀的类型极大地影响着棉花纤维长度和纤维强度,阐明棉纤维细胞纤维素生物合成的机制,将有助于推动棉纤维产量与品质改良的分子工程。本文主要介绍了棉纤维不同发育阶段纤维素合成的特点,纤维素合成的场所、底物,碳代谢模型,基因表达与调控的研究进展。 相似文献
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棉花纤维发育的分子机理及品质改良研究进展 总被引：9，自引：3，他引：6
棉花纤维细胞的分化与发育是一个复杂有序的过程,在不同的发育时期均有大量的基因表达,参与纤维细胞发育的调控。转录因子和植物激素在棉纤维细胞分化起始过程中起重要的作用。纤维细胞壁结构、细胞骨架和糖类、脂类代谢相关的基因以及激素信号分子与纤维细胞的伸长密切相关。棉纤维次生壁合成时期主要是纤维素的合成及沉积过程,蔗糖合成酶和纤维素合成酶等基因在这一时期起关键的调节作用。在棉纤维发育分子生物学研究的基础上,利用基因工程改良棉花纤维品质也取得了一些研究进展。 相似文献
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棉花纤维品质分子育种的现状及展望 总被引：18，自引：4，他引：14
棉纤维是重要的纺织工业原料。随着人民群众对衣着要求的普遍提高,纺工部门引入高效快速的纺纱技术,对棉花品种的总体纤维品质,提出了更高的要求。目前国内外棉花育种家除了利用常规技术外,还大规模开展了棉纤维品质改良的分子育种研究。本文综述了国内外利用克隆出的棉纤维发育基因以及外源基因开展棉纤维品质改良的转基因育种和棉纤维优质基因的分子标记筛选和辅助选择育种的研究进展。同时,根据我国目前棉花品种品质水平、生产状况,提出了棉花品质育种策略。 相似文献
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棉花纤维发育早期RNA-Seq转录组分析 总被引：3，自引：2，他引：1
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系NMGA-062（32.58 mm）和NMGA-105（27.06 mm）为材料,利用Illumina HiSeqTM 2000对0、3 DPA（Days post anthesis）的胚珠及10 DPA的纤维进行RNA-Seq测序。六个文库进行拼接,共得到长度大于200 bp的Unigene 98464个,总长度约为88.2 Mb。对10 DPA的纤维转录组数据进行差异表达分析,共筛选到1931个差异表达基因,1536个Unigene上调,395个Unigene下调。GO（Gene ontology）功能显著性富集和Pathway显著性富集分析发现,差异表达基因富集在脂质转移活性（Lipid transport activity）分子功能组和脂质代谢通路（Lipid metabolism pathway）,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10 DPA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。 相似文献
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棉纤维品质改良的分子生物学基础 总被引：5，自引：1，他引：4
本文简要地评述了棉纤维特异性表达基因和棉花纤维素合成酶基因的克隆及其表达方面的研究进展。与棉纤维伸长有关的基因主要有GhCAP和pGhEXl,与棉纤维次生壁加厚有关的基因主要有H6、Fb-E6和FSl8A等,但这些基因的精确功能还有待进一步研究。棉花celA是从第一个高等植物中克隆出的编码纤维素合成酶催化亚基的基因。利用转基因技术将抗虫、抗除草剂基因和这些与纤维发育有关的基因导入棉花,不但可改良棉花的产量和纤维品质,降低生产成本,而且可减轻对环境的不利影响,从而增强棉花的市场竞争力。 相似文献
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基因工程改良棉纤维研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
棉纤维是由胚珠表皮细胞经过分化、伸长、次生壁加厚等一系列过程发育形成的 ,其发育过程受基因表达控制。随着棉纤维发育分子生物学研究的深入 ,人们认识到通过遗传工程途径修饰棉纤维发育进程、改良纤维品质的可能性愈来愈大。现就近几年来基因工程改良棉纤维品质方面的研究进展作一简要介绍。 相似文献
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一个棉花液泡转化酶基因的克隆与功能分析 总被引：1，自引：0，他引：1
棉纤维正常发育需要大量的蔗糖供应。转化酶是生物体内蔗糖代谢途径中的关键酶之一, 对转化酶基因的结构和功能研究将有助于揭示复杂的棉纤维发育分子机制, 并为纤维品质改良提供优良的基因资源。本研究以棉纤维突变体im和遗传标准系TM-1纤维发育中显著差异表达的EST序列(GenBank登录号为EY196825)为探针, 通过电子克隆方法, 结合cDNA及基因组全长基因PCR扩增、测序验证, 克隆到一个棉花液泡转化酶基因GhVacInv2a (GenBank登录号为KF305322)。该基因ORF全长1857 bp, 编码618个氨基酸, 与已登录的陆地棉GhVacInv2基因(GenBank登录号为FJ864677)序列一致性为99%(E=0)。基因组序列分析表明, GhVacInv2a在二倍体棉种非洲棉和雷蒙德氏棉中含1个拷贝, 在四倍体陆地棉和海岛棉中存在2个拷贝, 其中GhVacInv2a和GhVacInv2分属于A、D亚组同源基因。该同源基因含7个外显子, 6个内含子。Q-PCR分析表明, 该基因在花药中表达量最高, 在快速伸长的纤维组织中优势表达。在13~19 DPA的纤维中, 其在TM-1中的表达水平极显著地高于im突变体。开发SNP标记, 将GhVacInv2a基因定位在异源四倍体棉花第3染色体上。标记与性状的关联分析显示, GhVacInv2a与纤维强度存在显著相关(P=0.0087), 表明GhVacInv2a在棉花纤维品质形成中可能发挥重要功能。 相似文献
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利用马克隆值差异显著的BILs鉴定棉纤维品质相关基因 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】马克隆值是衡量棉纤维品质的重要指标之一。利用马克隆值存在显著差异的2个陆海回交近交系材料进行高通量基因芯片分析,旨在筛选和鉴定棉纤维发育相关的关键基因。【方法】从SG747(Gossypium hirsutum L.)和Giza75(Gossypium Barbadense L.)高世代回交近交系(Backcross Inbred Lines,BILs)群体中选取NMGA-140(马克隆值6.2)和NMGA-051(马克隆值4.0)为材料,利用Affymetrix公司的棉花寡聚核苷酸基因芯片对其开花后10 DPA(Days after anthesis)的棉纤维进行了表达谱分析。【结果】获得了2655个差异表达基因,包括功能预测基因(15.57%),翻译、核糖体结构与生物合成相关基因(13.54%)和翻译后修饰、蛋白质转换、分子伴侣相关基因(9.31%)等。推测β-tub10正向调控棉纤维发育过程,β-tub1负向调控棉纤维发育过程,Ghi.3578.1.S1_s_at在棉纤维发育早期起到了作用。【结论】为棉花纤维品质的遗传改良提供了丰富的基因资源,为分子标记辅助育种开发更多新的分子标记。 相似文献
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利用马克隆值差异显著的BILs鉴定棉纤维品质相关基因 总被引：1，自引：1，他引：0
《棉花学报》2020,(1)
【目的】马克隆值是衡量棉纤维品质的重要指标之一。利用马克隆值存在显著差异的2个陆海回交近交系材料进行高通量基因芯片分析,旨在筛选和鉴定棉纤维发育相关的关键基因。【方法】从SG747(Gossypium hirsutum L.)和Giza75(Gossypium Barbadense L.)高世代回交近交系(Backcross Inbred Lines,BILs)群体中选取NMGA-140(马克隆值6.2)和NMGA-051(马克隆值4.0)为材料,利用Affymetrix公司的棉花寡聚核苷酸基因芯片对其开花后10 DPA(Days after anthesis)的棉纤维进行了表达谱分析。【结果】获得了2 655个差异表达基因,包括功能预测基因(15.57%),翻译、核糖体结构与生物合成相关基因(13.54%)和翻译后修饰、蛋白质转换、分子伴侣相关基因(9.31%)等。推测β-tub10正向调控棉纤维发育过程,β-tub1负向调控棉纤维发育过程,Ghi.3578.1.S1_s_at在棉纤维发育早期起到了作用。【结论】为棉花纤维品质的遗传改良提供了丰富的基因资源,为分子标记辅助育种开发更多新的分子标记。 相似文献
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用棉花胚珠切块诱导愈伤组织， 经悬浮振荡培养、 漂浮培养、 滤纸桥法等方法诱导成纤 维细胞。 发现漂浮培养和改进的滤纸桥法对纤维的诱导效果比悬浮振荡培养的效果好。 微 管解聚剂APM和核酸抑制剂抑制纤维的生长， 纤维二糖有一定的促进作用。 极性对纤维的 生长有影响。 相似文献
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棉花季节桃加厚发育生理特性的差异及与纤维比强度的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
选用3类棉纤维比强度差异明显的4个棉花品种, 研究棉花伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃纤维加厚发育过程中主要生理特征的差异及与纤维比强度的关系。结果表明, 棉花季节桃纤维加厚发育过程中物质转化特征和相关酶活性存在较大差异, 最终导致纤维比强度差异的形成, 且季节桃间的差异在各类品种内表现一致。伏前桃和伏桃纤维加厚发育处于较为适宜的温度条件(铃龄10~50 d日均温26.0~28.5℃)和棉株生理年龄(3~9果枝)下, 纤维素合成相关酶活性越高, 相关物质转化越多, 纤维素快增持续期长, 纤维素累积速率平缓, 越利于高强纤维的形成。早秋桃纤维发育后期温度条件较伏前桃差且棉株开始衰老, 但其纤维合成相关物质转化率高, 纤维素累积特征优于伏前桃, 最终纤维强度高于伏前桃; 随着铃龄10~50 d日均温降至20℃以下和棉株进一步的衰老(16果枝以上), 晚秋桃纤维素快速累积期延长, 相关物质转化率降低, 纤维累积速率过慢, 纤维细胞发育迟缓, 造成最终纤维比强度较低。 相似文献
14.
棉纤维加厚发育生理特性的基因型差异及对纤维比强度的影响 总被引：14，自引：4，他引：14
选择3类棉纤维比强度差异明显的品种,于2004—2005年在江苏南京（长江流域下游棉区）研究棉纤维加厚发育过程中主要生理特性的基因型差异及对纤维比强度的影响,为探索改善棉纤维比强度的生理调控途径提供理论依据。结果表明,高纤维比强度基因型（科棉1号）棉纤维中可溶性糖转化多,进入纤维次生壁加厚发育期的β-1,3-葡聚糖含量峰值高,纤维素合成关键酶（蔗糖合成酶和β-1,3-葡聚糖酶）活性增强快、峰值高,纤维素累积速率平缓且快速累积期长;而较低纤维比强度基因型（苏棉15和德夏棉1号）的棉纤维加厚发育生理特征与此相反;中等棉纤维比强度基因型（美棉33B）则介于上述两者之间。与纤维素生物合成相关的物质和关键酶活性变化的基因型差异是造成纤维素累积速率及纤维比强度差异的主要生理原因之一。此外,β-1,3-葡聚糖含量的剧增可作为棉纤维进入次生壁加厚发育阶段的一个重要特征。 相似文献
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棉纤维品质性状与取向参数的关系(Ⅱ) 总被引：2，自引：0，他引：2
应用Spinlab HV1900系统和X射线衍射强度-方位角扫描谱计算机分峰法测量了成熟棉纤维的长度整齐度Un、马克隆值Mic、伸长率E和微原纤螺旋角φ、微晶取向离散角α。讨论了棉纤维的品质性状与取向参数的关系,对于成熟棉纤维棉种间品质性状与取向参数的关系为:
Un=7.888-0.018φ+1.929α (%)
M 相似文献
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棉纤维品质性状与取向参数的关系 总被引：6，自引：2，他引：4
应用ＳｐｉｎｌａｂＨＶＩ９００系统和Ｘ射线衍射强度－方位角扫描谱的多峰分离法测量了成熟棉纤维的初始模量Ｍ３．２ｍｍ隔距比强度Ｔ,２．５％跨矩长度Ｌ和微原纤螺旋角ψ微晶取向离散角α。Ｍ＝３．７３－０．０４ψ－０．０６α（Ｎ／ｔｅｘ）复相关关系ｒ＝０．７６２,Ｔ＝５８．０８－０．３０ψ－１．３３α（ｇｆ／ｔｅｘ）ｒ＝０．８７６,Ｌ＝６３．２３＋０．５７ψ－１．８８α（ｍｍ）ｒ＝０．９０５。 相似文献
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麦克隆值是衡量纤维细度与成熟度的综合指标,受制于品种遗传特性、环境条件和栽培措施等因素,建立机理性较强麦克隆值气象生态模型是实现棉花精细管理和品质调控的重要依据。本文在前人研究的基础上,利用试验的资料,在不考虑栽培、土壤等其他因子的条件下,采用逐步回归等方法,研究建立了机理性较强的铃期气候因子对麦克隆值的气象生态模型:MIC=MICs×DATMIC×ARFMIC。其中,DATMIC=0.0341DAT2-1.5756DAT 19.125,ARFMIC=0.8396EXP(0.0272×ARF)。经检验模型具有较高的预测性,观测值与模拟值之间的RMSE平均为0.2621。与前人相比笔者提出的麦克隆值气象生态模型的精度有较大的提高,模型的模拟值与观测值的1:1关系图显示了较好的吻合度。 相似文献
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棉花纤维伸长期与次生壁增厚期蛋白质组比较 总被引：2，自引：0，他引：2
以陆地棉徐州142为材料,比较了3种不同棉花纤维蛋白质提取方法;利用双向电泳技术比较棉花纤维伸长及初生壁形成期(10 DPA)和次生壁增厚期(25 DPA)蛋白质组的变化;利用PDQuest软件分析各个差异蛋白在10 DPA和25 DPA棉花纤维中的相对表达量,选取质量好、实验重复性高的蛋白质点15个进行MALDI-TOF MS鉴定;根据目的蛋白核苷酸序列设计特异引物,对5种差异蛋白进行半定量RT-PCR分析。结果表明,利用饱和酚-甲醇醋酸铵法提取的棉花纤维蛋白,其蛋白含量较高,且SDS-PAGE电泳条带清晰;进行MALDI-TOF MS鉴定的15个差异蛋白,于NCBI上进行数据查询,分别属于F-box家族蛋白、肌动蛋白、β-微管蛋白、F1-ATP合成酶、ATP酶β亚基、膜联蛋白、磷酸甘油酸酯激酶I、胞质苹果酸脱氢酶、S-腺苷-L-高半胱氨酸水解酶、谷氨酰胺合成酶、Cu-Zn超氧化物歧化酶、profilin、4-香豆酸辅酶A连接酶等。查询结果表明,上述蛋白参与能量代谢、碳代谢、细胞周期调控和发育等。 相似文献
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栽培因子对棉株不同座果点纤维品质影响的研究 总被引：20，自引：5，他引：20
采用二次回归组合的最优混合设计(311设计),探讨了栽培因子对棉株不同座果点纤维品质的影响,建立了三个栽培因子对纤维品质影响的回归模型,即纤维品质(Y)与播期(X1)、密度(X2)、施氮量(X3)的回归方程,并提出了获得优质的最佳模式,即播期为4月23日、密度为2.4万株·hm 2、施纯N330kg·hm 2。其中施氮量是影响纤维长度、比强度、黄度最显著的栽培因子;播期是影响麦克隆值最显著的栽培因子;密度是影响伸长率最显著的栽培因子。 相似文献