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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-Seq138

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