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第一章 棉花纤维基因资源与创新 1

第一节 棉花起源与进化 1

一、棉属的系统分类 1

二、二倍体棉种的起源与进化 5

三、四倍体棉种的起源与进化 6

第二节 棉花纤维基因资源挖掘与创制 14

一、棉花纤维基因资源创制 14

二、棉花纤维基因资源挖掘与利用 33

第三节 棉花遗传连锁图的构建 50

一、遗传群体的构建 50

二、分子标记的开发 56

三、高密度连锁图的构建 75

参考文献 87

第二章 棉花基因组学研究 90

第一节 植物基因组学研究进展 90

一、高通量DNA测序技术 90

二、模式植物基因组研究进展 96

三、重要农作物基因组学研究进展 96

第二节 棉花D基因组（雷蒙德氏棉）研究 113

一、测序、组装与注释 113

二、古六倍体化事件和全基因组复制 116

三、转座子扩增与简单序列重复 118

四、纤维发育、棉酚生物合成相关基因分析 118

第三节 棉花A基因组（亚洲棉）研究 121

一、测序、组装与注释 121

二、A基因组与D基因组比较分析 123

三、重要农艺性状相关功能基因分析 126

四、A基因组资源应用前景 128

参考文献 130

第三章 棉花纤维转录组学研究 134

第一节 转录组学研究技术 135

一、功能基因组学核心技术 135

二、基因芯片数据分析技术及相关资源 137

三、基因表达系列分析技术 138

四、转录组分析和RNA-Seq 138

五、棉花cDNA减法技术 140

第二节 乙烯与纤维发育 141

一、棉花中参与乙烯合成基因的研究 141

二、乙烯在棉花纤维伸长过程中起重要作用 142

三、油菜素内酯对纤维细胞发育的影响及与乙烯的相互作用 144

第三节 超长链脂肪酸与纤维发育 147

一、超长链脂肪酸的合成途径及其调控机制研究 147

二、植物体内超长链脂肪酸功能研究 150

三、棉花纤维中超长链脂肪酸功能研究 151

第四节 初生壁合成与纤维发育 158

一、植物细胞壁的结构与核苷糖代谢 158

二、棉花纤维中初生壁合成的研究 162

第五节 次生壁加厚期转录组研究 172

一、海陆F2群体次生壁加厚期转录组研究 174

二、海陆BC1群体次生壁加厚期转录组研究 180

三、次生壁加厚期转录组基因挖掘与分析 193

参考文献 212

第四章 棉花纤维蛋白质组学研究 216

第一节 棉花纤维蛋白质组学研究新方法 217

一、棉花纤维总蛋白的酚提取法 217

二、棉花纤维总蛋白提取方法评价 219

三、棉花纤维蛋白质组分析技术路线 219

第二节 长纤维伸长期差异显示蛋白的鉴定与图谱构建 221

一、长纤维伸长期蛋白质总量的动态变化 222

二、长纤维伸长期蛋白质组的动态变化 223

三、长纤维伸长期差异表达蛋白的质谱鉴定 223

四、长纤维伸长过程中的活跃生化途径 226

第三节 短纤维起始期差异显示蛋白的鉴定与图谱构建 227

一、短纤维起始期蛋白质组的动态变化 228

二、短纤维起始期差异表达蛋白的质谱鉴定 230

三、短纤维起始期重要蛋白质的动态变化 231

四、短纤维起始期的差异表达蛋白调控网络 235

第四节 棉花纤维细胞差异显示磷酸化蛋白质的质谱鉴定 236

一、棉花纤维伸长过程中差异显示蛋白的磷酸化修饰程度 236

二、二维电泳凝胶中单个磷酸化蛋白质的质谱鉴定方法 237

三、磷酸化肽段的预测及其磷酸化位点的质谱鉴定 238

四、伸长期差异表达磷酸化蛋白质的功能分析 242

第五节 蛋白质组学分析所揭示的棉花纤维伸长过程中 活跃的蛋白质网络 245

一、碳水化合物代谢相关的蛋白质网络 246

二、蛋白质代谢相关的蛋白质网络 248

三、细胞骨架和囊泡运输相关的蛋白质网络图 248

四、渗透压调控相关的蛋白质网络 250

参考文献 251

第五章 棉花纤维基因克隆与功能验证 255

第一节 棉花纤维发育重要基因的克隆与功能验证 255

一、转录因子对棉花纤维发育的调控 255

二、植物激素对棉花纤维发育的调控 262

三、功能基因对棉花纤维发育的调控 265

四、相关基因的克隆与功能鉴定 276

第二节 棉花纤维表达启动子的克隆和功能验证 295

一、纤维表达启动子的研究意义和进展 295

二、棉花源纤维优势表达启动子 299

三、非棉花源种皮／纤维表达启动子 306

四、棉花纤维特异／优势表达启动子研究的问题和展望 310

第三节 转基因技术体系的改良及应用 311

一、转基因技术体系的改良 311

二、时空调控生长素合成基因增加棉花纤维数量 316

三、转基因优质纤维材料的创制 331

参考文献 345

第六章 优质高产棉花新品种的分子改良 355

第一节 棉花纤维品质和产量性状的遗传分析方法 355

一、基于混合线性模型的复合区间作图法 355

二、基于MCIM的多变量QTL分析方法 361

三、基于MCIM的种子性状QTL分析方法 368

四、基于MCIM的关联分析方法 372

五、基于MCIM的分析软件开发 379

第二节 棉花纤维优质高产分子改良的遗传基础 384

一、棉花纤维品质和产量相关性状的QTL定位 384

二、棉花种子品质相关性状的QTL定位 414

三、棉花纤维品质分子标记聚合选择 422

第三节 棉花抗逆高产分子改良的遗传基础 427

一、棉花抗衰老功能基因筛选 428

二、棉花抗旱耐盐性状的遗传分析与基因克隆 453

三、棉花抗黄萎病相关基因克隆与分析 466

第四节 优质高产多抗棉花新品种的分子改良 481

一、陆海渐渗优质材料创制 481

二、棉花抗旱耐盐新材料创制 489

三、棉花光敏雄性不育系材料创制 495

四、棉花抗早衰老材料创制 500

五、棉花优质高产分子聚合新品种选育 507

参考文献 510

展望 518