| 摘要 | 第8-11页 |
| Abstract | 第11-14页 |
| 缩略词表 | 第15-16页 |
| 第一章 水稻全生育期基因表达谱的构建 | 第16-76页 |
| 1 前言 | 第16-31页 |
| 1.1 研究问题的由来 | 第16-17页 |
| 1.2 基因表达研究技术进展 | 第17-27页 |
| 1.2.1 Northern杂交 | 第17-18页 |
| 1.2.2 原位杂交 | 第18-19页 |
| 1.2.3 基于PCR的基因表达检测技术 | 第19-20页 |
| 1.2.4 报告基因 | 第20-22页 |
| 1.2.5 基因表达系列分析技术 | 第22-23页 |
| 1.2.6 基因芯片技术 | 第23-25页 |
| 1.2.7 新一代测序技术 | 第25-27页 |
| 1.3 基因芯片和二代测序技术在植物转录组研究中的应用进展 | 第27-31页 |
| 1.3.1 水稻中的应用 | 第27-29页 |
| 1.3.2 玉米中的应用 | 第29-30页 |
| 1.3.3 拟南芥中的应用 | 第30页 |
| 1.3.4 苜蓿中的应用 | 第30-31页 |
| 1.3.5 大豆中的应用 | 第31页 |
| 1.4 研究的目的与意义 | 第31页 |
| 2 材料与方法 | 第31-35页 |
| 2.1 实验材料 | 第31-32页 |
| 2.1.1 水稻材料 | 第31-32页 |
| 2.1.2 基因芯片材料 | 第32页 |
| 2.2 实验方法 | 第32-35页 |
| 2.2.1 取样工作 | 第32-33页 |
| 2.2.2 RNA抽提、芯片杂交和基因表达值的确定 | 第33页 |
| 2.2.3 探针组和基因的比对分析 | 第33-34页 |
| 2.2.4 GO(Gene Ontology)富集分析 | 第34页 |
| 2.2.5 组织特异表达基因鉴定 | 第34页 |
| 2.2.6 稳定表达基因鉴定 | 第34-35页 |
| 2.2.7 水稻和拟南芥直系同源基因的非同义（Ka）和同义（Ks）替换计算 20 2.2.8 水稻和拟南芥转录组的比较分析 | 第35页 |
| 2.2.8 水稻和拟南芥转录组的比较分析 | 第35页 |
| 3 结果与分析 | 第35-71页 |
| 3.1 全生育期基因表达谱分析的样品获取 | 第35-40页 |
| 3.2 基因表达谱芯片的获取和数据库的构建 | 第40页 |
| 3.3 表达谱数据质量分析 | 第40-42页 |
| 3.4 各个组织表达基因的数量 | 第42-44页 |
| 3.5 各个组织表达基因的特点 | 第44-45页 |
| 3.6 不同功能基因的表达丰度分析 | 第45-46页 |
| 3.7 不同组织之间基因表达模式的相关性分析 | 第46-47页 |
| 3.8 表达基因的功能与特定组织生物学功能的相关性分析 | 第47-49页 |
| 3.9 幼穗发育过程基因的动态表达分析 | 第49-56页 |
| 3.10 组织特异表达基因鉴定 | 第56-57页 |
| 3.11 组成型表达基因的鉴定 | 第57-58页 |
| 3.12 恒量表达基因鉴定 | 第58-63页 |
| 3.13 水稻和拟南芥各组织在发育上的对应关系 | 第63-65页 |
| 3.14 直系同源基因在水稻和拟南芥中表达模式的比较 | 第65-67页 |
| 3.15 水稻和拟南芥组织特异表达基因及组成型表达基因的比较 | 第67-69页 |
| 3.16 水稻和拟南芥组织特异表达基因和组成型表达基因的进化速率的比较 | 第69-71页 |
| 4 讨论 | 第71-76页 |
| 4.1 水稻基因表达谱是一种重要的数据资源 | 第71页 |
| 4.2 转录水平的调控对穗型建成发挥着重要作用 | 第71-73页 |
| 4.3 雄蕊具有独特的基因表达模式 | 第73-74页 |
| 4.4 新鉴定的稳定表达基因的利用 | 第74-76页 |
| 第二章 水稻侧生分枝发育的基因调控网络研究 | 第76-182页 |
| 1 前言 | 第76-104页 |
| 1.1 研究问题的由来 | 第76-77页 |
| 1.2 水稻分蘖和穗分枝发育研究进展 | 第77-93页 |
| 1.2.1 水稻分蘖发育的过程 | 第77-78页 |
| 1.2.2 侧芽形成的发育调控 | 第78-80页 |
| 1.2.3 侧芽长出的发育调控 | 第80-83页 |
| 1.2.4 水稻幼穗发育的过程 | 第83-88页 |
| 1.2.5 水稻穗分生组织特征和活性的调控 | 第88-90页 |
| 1.2.6 水稻穗分枝起始发育及其细胞命运的决定 | 第90-92页 |
| 1.2.7 水稻小穗分化的调控 | 第92-93页 |
| 1.3 miR156 及其靶基因SPL的功能研究进展 | 第93-99页 |
| 1.3.1 miR156-SPL对开花途径的调控 | 第93-95页 |
| 1.3.2 miR156-SPL对营养生长期时期转变的调控 | 第95-96页 |
| 1.3.3 miR156-SPL对出叶速度以及叶片形态的调控 | 第96页 |
| 1.3.4 miR156-SPL对器官大小的调控 | 第96-97页 |
| 1.3.5 miR156-SPL对株型的调控 | 第97-98页 |
| 1.3.6 miR156-SPL对激素信号的调控 | 第98页 |
| 1.3.7 miR156-SPL的其他功能 | 第98-99页 |
| 1.4 miR172 及其靶基因AP2 的功能研究 | 第99-103页 |
| 1.4.1 miR172-AP2 调控花器官的建立 | 第99-100页 |
| 1.4.2 miR172-AP2 调控植物的时期转换 | 第100-101页 |
| 1.4.3 miR172-AP2 调控植物的块茎和果实的发育 | 第101-102页 |
| 1.4.4 miR172-AP2 调控豆科植物的根瘤形成 | 第102页 |
| 1.4.5 miR172-AP2 调控大麦的穗粒密度 | 第102页 |
| 1.4.6 miR172-AP2 调控小麦的驯化过程 | 第102-103页 |
| 1.5 研究的目的与意义 | 第103-104页 |
| 2 材料与方法 | 第104-114页 |
| 2.1 实验材料 | 第104-107页 |
| 2.1.1 植物材料 | 第104-105页 |
| 2.1.2 菌株 | 第105页 |
| 2.1.3 酶、试剂盒、抗体及化学试剂 | 第105页 |
| 2.1.4 常用细菌培养相关试剂的浓度 | 第105页 |
| 2.1.5 载体 | 第105-107页 |
| 2.2 实验方法 | 第107-114页 |
| 2.2.1 基因型鉴定 | 第107页 |
| 2.2.2 RNA抽提和反转录 | 第107-108页 |
| 2.2.3 载体构建 | 第108页 |
| 2.2.4 qRT-PCR | 第108页 |
| 2.2.5 遗传转化 | 第108页 |
| 2.2.6 蛋白质原核表达与纯化 | 第108-109页 |
| 2.2.7 EMSA | 第109页 |
| 2.2.8 染色质免疫共沉淀 | 第109-111页 |
| 2.2.9 酵母单杂交 | 第111页 |
| 2.2.10 酵母双杂交 | 第111-112页 |
| 2.2.11 miR529 对SPL基因的调控作用 | 第112页 |
| 2.2.12 AP2 类蛋白质的转录活性检测 | 第112-113页 |
| 2.2.13 荧光素酶互补检测蛋白质互作 | 第113页 |
| 2.2.14 BiFC检测蛋白质互作 | 第113-114页 |
| 3. 结果与分析 | 第114-175页 |
| 3.1 水稻miR156, miR529 和SPL基因的功能研究 | 第114-134页 |
| 3.1.1 SPL家族基因的蛋白质序列分析 | 第114-115页 |
| 3.1.2 SPL家族基因的表达模式 | 第115-116页 |
| 3.1.3 SPL家族的蛋白质的亚细胞定位 | 第116-117页 |
| 3.1.4 SPL蛋白质的相互作用 | 第117-118页 |
| 3.1.5 超量表达miR156 对株型发育的影响 | 第118-121页 |
| 3.1.6 抑制miR156 表达对株型发育的影响 | 第121-124页 |
| 3.1.7 miR529 的功能研究 | 第124-126页 |
| 3.1.8 SPL基因突变体和RNAi材料的获得 | 第126-127页 |
| 3.1.9 SPL基因突变体和RNAi材料的表型分析 | 第127-129页 |
| 3.1.10 SPL基因超量表达材料的表型分析 | 第129-132页 |
| 3.1.11 SPL基因超量表达可以部分恢复miR156OE的植株表型 | 第132-133页 |
| 3.1.12 SPL基因影响花器官的分化 | 第133-134页 |
| 3.2 水稻miR172 和AP2 类基因的功能研究 | 第134-149页 |
| 3.2.1 水稻中miR172 和AP2 类基因分析 | 第134页 |
| 3.2.2 水稻中miR172 对株型发育的调控作用 | 第134-139页 |
| 3.2.3 水稻中AP2 类基因对株型发育的调控作用 | 第139-141页 |
| 3.2.4 miR172 及其靶基因对花器官发育的作用 | 第141-142页 |
| 3.2.5 AP2 类蛋白质相互作用 | 第142-143页 |
| 3.2.6 AP2 类蛋白质转录活性的检测 | 第143-144页 |
| 3.2.7 AP2 类蛋白质编码一个EAR类抑制子结构域 | 第144-145页 |
| 3.2.8 AP2 类蛋白质与转录共抑制子TOPLESS类蛋白质相互作用 | 第145-148页 |
| 3.2.9 AP2 类蛋白质与转录共抑制子TOPLESS类蛋白质遗传互作 | 第148-149页 |
| 3.3 SPL基因调控穗发育的机制 | 第149-175页 |
| 3.3.1 miR156, miR172, miR529 以及它们的前体和靶基因的表达模式 | 第149-152页 |
| 3.3.2 SPL14 直接调控pri-miR172b和pri-miR172d的表达 | 第152-154页 |
| 3.3.3 SPL基因通过miR172 控制小穗的分化 | 第154-156页 |
| 3.3.4 miR156OE的幼穗表达谱分析 | 第156-168页 |
| 3.3.5 SPL14 直接调控PAP2/MADS34 的表达 | 第168-169页 |
| 3.3.6 SPL14 通过PAP2/MADS34-RCN的途径调控小穗的分化 | 第169-171页 |
| 3.3.7 SPL基因整合LAX1 和RFL调控穗分枝分化 | 第171-173页 |
| 3.3.8 Ghd7 调控SPL基因控制穗发育 | 第173-175页 |
| 4 讨论 | 第175-179页 |
| 4.1 miR156，miR172 和miR529 对水稻分枝发育的协同调控 | 第175-176页 |
| 4.2 SPL基因在水稻分枝发育中多效性 | 第176-178页 |
| 4.3 miR172-AP2 控制穗分枝发育可能的机制 | 第178-179页 |
| 5 展望 | 第179-182页 |
| 5.1 SPL基因调控分蘖的机制是什么？ | 第179-180页 |
| 5.2 miR156-SPL基因的表达量随发育进程而改变的机制是什么？ | 第180页 |
| 5.3 miR172-AP2 控制株型的机制是什么？ | 第180-181页 |
| 5.4 如何在育种中利用这些基因来改良品种？ | 第181-182页 |
| 参考文献 | 第182-202页 |
| 附录Ⅰ引物信息 | 第202-213页 |
| 附录Ⅱ作者简介 | 第213-214页 |
| 致谢 | 第214-216页 |
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