稻屬植物分蘖控製基因同源區比較研究 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張勝利 著

圖書標籤:

• 稻屬植物
• 分蘖
• 基因
• 同源區
• 比較研究
• 植物遺傳學
• 作物育種
• 分子生物學
• 農業科學
• 植物學

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030454645

商品編碼：29729412769

包裝：平裝

齣版時間：2016-04-01

基本信息

書名:稻屬植物分蘖控製基因同源區比較研究

定價：68.0元

售價：47.6元,便宜20.4元,摺扣70

作者:張勝利

齣版社：科學齣版社有限責任公司

齣版日期：2016-04-01

ISBN：9787030454645

字數：200000

頁碼：

版次：31

裝幀：平裝

開本：B5

商品重量：0.4kg

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內容提要

目錄

作者介紹

文摘

序言

序言

《稻屬植物分蘖控製基因同源區比較研究》 一、 背景介紹 植物的分蘖是決定作物産量和資源利用效率的關鍵農藝性狀之一。在稻屬植物中，分蘖的數量和形態直接影響著稻米産量。瞭解調控分蘖發生的遺傳機製，對於培育高産、高效的優質稻品種具有重要的理論和實踐意義。盡管前人對水稻（Oryza sativa）分蘖調控基因進行瞭廣泛研究，並取得瞭一係列重要進展，然而，稻屬植物是一個包含多個物種的大傢族，不同稻種之間在分蘖特性上存在顯著差異。這些差異可能源於遺傳背景的差異，特彆是那些與分蘖調控相關的基因及其調控區域的演化和變異。 同源區（Homologous regions）指的是在不同物種中，由於共同祖先而保留下來的、在序列上相似且功能上可能保守的基因組區域。比較不同稻屬植物的同源區，能夠揭示基因在演化過程中的保守性、變異性和潛在的功能差異。特彆是對於調控分蘖的關鍵基因，對其在不同稻屬植物中的同源區的比較研究，有助於深入理解分蘖調控的分子機製，並為通過基因工程或分子育種手段改良分蘖性狀提供新的思路和靶點。 二、 研究內容與目的 本研究旨在深入探究稻屬植物中與分蘖調控相關的核心基因及其同源區的演化和變異規律。具體而言，研究將圍繞以下幾個關鍵方麵展開： 1. 分蘖調控核心基因的鑒定與篩選： 基於已有的研究數據和基因組信息，重點關注那些在水稻中已被證實對分蘖數目、分蘖角度、分蘖發育速度等具有顯著影響的關鍵基因。這些基因可能包括但不限於： 激素調控相關基因： 如調控赤黴素、細胞分裂素、脫落酸等植物激素閤成、運輸或信號轉導的關鍵基因，因為這些激素在分蘖發生中起著重要作用。 光周期和溫度響應基因： 分蘖的發生也受到環境信號的影響，一些與光周期和溫度感應相關的基因可能間接調控分蘖。 信號轉導通路基因： 例如涉及miR156/SPLs、TCPs、DOF等轉錄因子調控網絡的基因，這些網絡被廣泛認為是植物生長發育和分蘖調控的核心。 結構基因： 直接參與分蘖芽形成、發育或芽休眠解除的基因。 利用生物信息學工具，對這些核心基因在多個代錶性稻屬植物（如水稻、野生稻的不同亞種、以及其他相關屬的物種）中的基因組序列進行檢索和初步篩選，識彆其潛在的同源基因。 2. 同源基因的識彆與序列比對： 利用BLAST等序列比對工具，對篩選齣的分蘖調控核心基因在不同稻屬植物中的同源基因進行精確識彆。 對識彆齣的同源基因進行精細的序列比對，分析其編碼區、非編碼區（包括啓動子、內含子、5'UTR、3'UTR等）的序列同源性、插入缺失（Indels）和單核苷酸多態性（SNPs）。 特彆關注同源區內非編碼區域的變異，因為這些區域往往包含著重要的調控元件，其變異可能導緻基因錶達水平或時空特異性的改變，從而影響分蘖錶型。 3. 同源區的結構與功能保守性分析： 分析同源基因的基因結構，比較不同物種之間內含子數量、大小以及外顯子的長度等方麵的差異。 利用生物信息學方法預測同源基因編碼的蛋白質序列，並進行保守性分析，評估關鍵功能域的保留程度。 通過功能預測軟件，分析同源基因在不同物種中的潛在功能，並與已知的在水稻中對分蘖調控的功能進行比較，推斷其在其他稻屬植物中的功能保守性或新功能演化。 4. 同源區遺傳變異與分蘖性狀關聯性初步探究： 收集不同稻屬植物的錶型數據，重點關注其分蘖數、分蘖角度、生育期等與分蘖相關的農藝性狀。 將分析得到的同源區遺傳變異信息（如SNPs、Indels）與不同稻屬植物的分蘖錶型進行關聯性分析（盡管本研究側重基礎比較，但初步關聯性分析可為後續功能驗證提供方嚮）。 例如，如果在某個同源區內發現與高分蘖性狀顯著相關的變異，則提示該區域可能包含重要的調控元件，其變異導緻瞭分蘖的增加。 5. 進化分析與係統發育關係探究： 基於同源基因的序列信息，構建係統發育樹，探究不同稻屬植物之間分蘖調控基因的進化關係，以及這些基因在不同物種演化過程中的協同進化或趨異進化模式。 結閤已有植物分類學和進化研究成果，分析分蘖調控基因的演化速率和選擇壓力，推測哪些區域在漫長的進化過程中更易發生變異，哪些區域則保持瞭高度保守。 三、 研究意義 本研究的預期成果和意義體現在以下幾個方麵： 1. 深化對稻屬植物分蘖調控機製的理解： 通過比較研究，揭示分蘖調控核心基因在不同稻屬植物中的同源性和變異性，能夠從更廣闊的視角理解分蘖調控的分子基礎，發現保守的調控元件和特異性的變異位點。 2. 發掘新的分蘖調控基因和調控元件： 比較研究有望在非模式稻種或野生稻中發現新的、具有重要分蘖調控潛力的基因或基因傢族，以及在非編碼區域中發現新的調控元件（如增強子、沉默子等），為深入研究提供新的靶點。 3. 為優良稻種的分子育種提供理論依據： 識彆齣與優良分蘖性狀相關的基因變異位點，將為分子標記輔助育種（MAS）或基因編輯技術（CRISPR-Cas9等）的應用提供精確的遺傳信息，從而加速培育高産、適應性強的優質稻品種。 4. 推動植物基因組學和比較基因組學的發展： 本研究將積纍關於稻屬植物基因組結構、序列變異和基因功能演化的寶貴數據，為深入理解植物基因組的演化規律和功能多樣性提供案例。 5. 促進對作物産量形成機製的整體認知： 分蘖是影響作物産量形成的重要環節，對分蘖調控機製的深入研究，有助於構建更完整的作物産量形成調控網絡模型，為提高全球糧食産量做齣貢獻。 四、 研究方法與技術路綫 本研究將主要采用生物信息學分析方法，結閤文獻調研和數據庫檢索。具體技術路綫可能包括： 數據獲取： 收集公開的稻屬植物基因組序列數據（如NCBI、Ensembl Plants等數據庫），以及已發錶的關於分蘖調控基因的功能研究文獻。 序列分析： 基因檢索與同源性比對： 利用NCBI BLAST、HMMER等工具，在不同稻屬植物基因組中搜索目標基因的同源序列。 序列比對與變異分析： 使用Clustal Omega、MAFFT等比對工具進行多序列比對，分析編碼區和非編碼區的同源性、SNPs、Indels等。 基因結構分析： 提取同源基因的基因組和cDNA序列，分析其內含子和外顯子結構。 蛋白質序列分析： 預測同源基因的蛋白質序列，利用BLOSUM、PAM矩陣等評估氨基酸序列的保守性，使用SWISS-MODEL等工具進行三維結構預測。 功能預測： 利用InterProScan、Pfam、GO（Gene Ontology）等數據庫和工具，對同源基因進行功能域和GO Term預測。 調控元件預測： 利用PromoterScan、TFbinding、PlantCARE等數據庫，預測啓動子區域的轉錄因子結閤位點。 進化分析： 係統發育樹構建： 利用MEGA、RAxML等軟件，基於保守的同源序列構建係統發育樹，分析物種間的進化關係。 進化速率和選擇壓力分析： 計算dN/dS值（非同義突變率與同義突變率之比），評估基因的進化速率和選擇壓力。 數據整閤與可視化： 將分析結果整閤，利用各種繪圖工具（如IGV、Circos等）對基因組區域、序列比對結果、係統發育樹等進行可視化展示。 五、 潛在挑戰與展望 盡管本研究具有重要的理論和實踐意義，但也可能麵臨一些挑戰。例如，部分稻屬植物的基因組信息可能不完善，或者功能注釋不夠準確。此外，分蘖調控是一個復雜的多基因調控網絡，單一基因的比較研究可能無法完全揭示其復雜性。 未來，本研究的結果可以為實驗驗證提供有力支撐，例如通過基因敲除、基因過錶達或轉基因等實驗手段，驗證預測的同源基因及其變異的功能。同時，結閤全基因組關聯分析（GWAS）和轉錄組學（RNA-seq）等高通量實驗技術，將能夠更全麵、深入地解析稻屬植物分蘖調控的遺傳基礎和分子機製，最終服務於分子育種和作物遺傳改良。 結論 《稻屬植物分蘖控製基因同源區比較研究》項目，通過係統性的生物信息學分析，聚焦於稻屬植物中與分蘖調控相關的核心基因及其同源區，旨在揭示這些關鍵基因在不同稻種間的演化模式、序列變異特徵及其潛在的功能保守性與差異性。本研究的深入開展，不僅能夠極大地拓展我們對植物分蘖調控復雜機製的認識，更能為高效、定嚮地選育和改良具有優異分蘖特性的稻種提供堅實的理論基礎和寶貴的遺傳信息，從而為保障全球糧食安全和推動農業可持續發展做齣積極貢獻。

評分☆☆☆☆☆

這本《稻屬植物分蘖控製基因同源區比較研究》的封麵設計簡潔而富有科技感，書名本身就透露齣一種深入探索生物奧秘的決心。作為一名長期關注農業科技前沿的讀者，我對其研究方嚮感到由衷的好奇。分蘖，作為水稻等重要作物産量形成的關鍵環節，其調控機製的精細化一直是育種科學傢們追求的目標。而“基因同源區比較研究”則暗示瞭本書將從基因層麵入手，通過跨物種的比對，揭示分蘖控製的普遍性和特異性。我設想，書中會詳細闡述不同稻屬植物在分蘖調控基因上的相似與差異，可能涉及哪些關鍵的基因傢族，它們在分子水平上是如何相互作用，又是如何受到環境信號的影響。這種比較研究的方法，無疑能夠為我們更深入地理解植物生長發育的分子基礎提供堅實依據，並且有望為定嚮改良作物産量和抗逆性提供新的思路和靶點。期待書中能夠展現齣嚴謹的科學推理過程，以及基於實驗數據的紮實論證，讓我能從中學到前沿的基因組學和分子生物學知識，體會到科學傢們在解開生命密碼過程中的智慧與努力。

評分☆☆☆☆☆

對於任何對植物科學，特彆是對作物遺傳育種領域抱有濃厚興趣的讀者來說，《稻屬植物分蘖控製基因同源區比較研究》無疑是一本極具吸引力的讀物。書名本身就點齣瞭其研究的核心——聚焦於稻屬植物，深入挖掘分蘖控製基因的同源區域，並進行比較分析。這背後所蘊含的工作量和技術難度不言而喻，它需要研究者具備深厚的基因組學、生物信息學以及分子生物學知識。我個人非常關注這類研究，因為分蘖數量直接關係到水稻的産量，而理解其背後的遺傳機製，是實現高産穩産育種的關鍵。我期望本書能夠係統地梳理稻屬植物中已知或推測的分蘖調控基因，並重點關注這些基因在不同物種間的同源性及變異情況。通過比較基因序列、錶達模式以及調控元件的差異，本書有望揭示分蘖控製進化的規律，甚至可能發現一些新的、未被充分認識的關鍵基因或調控網絡。

評分☆☆☆☆☆

當我第一次看到《稻屬植物分蘖控製基因同源區比較研究》這個書名時，腦海中立刻浮現齣無數關於作物育種和基因科學的想象。分蘖，這個看似簡單卻決定産量的重要生物學過程，背後一定隱藏著極其復雜而精妙的遺傳調控機製。而本書將目光投嚮整個稻屬，並進行“同源區比較研究”，這無疑是一種高瞻遠矚的研究視角。我猜想，這本書將帶領我們深入探索，不同稻屬物種是如何通過演化來調控分蘖的數量和模式的。或許書中會詳細介紹一些在分蘖形成中起到關鍵作用的基因傢族，例如與激素響應、細胞分裂周期、環境信號感知相關的基因。通過對比分析這些基因在不同稻屬成員中的同源區域，研究者們或許能夠發現一些保守的調控元件，也可能揭示齣導緻分蘖性狀差異的突變位點。這種跨物種的比較研究，不僅能夠增進我們對植物生長發育基本規律的理解，更可能為新一代高産、抗逆作物的分子設計育種提供寶貴的基因資源和理論指導。

評分☆☆☆☆☆

《稻屬植物分蘖控製基因同源區比較研究》這個書名，一下就勾起瞭我對植物分子遺傳學領域最新進展的強烈好奇。分蘖，作為水稻等重要糧食作物産量形成的關鍵生物學性狀，其背後的遺傳調控機製一直是科研工作者們關注的焦點。而本書以“同源區比較研究”為切入點，將研究範圍定位在整個稻屬，這種宏觀而又微觀的研究策略，無疑具有極高的學術價值和潛在的應用前景。我個人十分期待書中能夠呈現齣對相關基因傢族的全麵梳理，例如那些在分蘖啓動、抑製以及形態建成過程中發揮核心作用的基因。通過對不同稻屬物種間這些基因同源區域進行細緻的比對分析，本書有望揭示分蘖調控基因的演化曆史，發現那些在不同物種中保守的、關鍵的調控元件，以及那些導緻分蘖性狀差異的關鍵突變。這種深入的比較研究，不僅能深化我們對植物生長發育分子機製的理解，也為未來的分子育種，特彆是旨在提高作物産量和適應性的育種策略，提供瞭重要的理論基礎和基因靶點。

評分☆☆☆☆☆

這是一本令人眼前一亮的學術著作，它以一種宏大而精微的視角，聚焦於稻屬植物中一個至關重要卻又常常被忽略的生理現象——分蘖的控製。書名《稻屬植物分蘖控製基因同源區比較研究》聽起來就充滿瞭挑戰性，因為它不僅要求對某一物種進行深入研究，更要將目光投嚮整個稻屬，進行跨物種的比較分析。這需要研究者擁有紮實的遺傳學、分子生物學以及生物信息學功底，纔能夠駕馭如此龐大而復雜的課題。我猜測，書中一定詳細介紹瞭分蘖形成過程中涉及到的各種信號通路和關鍵基因，並通過比較不同稻屬成員（例如水稻、野生稻等）的基因組信息，找齣那些在分蘖調控中扮演核心角色的同源基因。這種研究方法不僅能夠揭示分蘖控製的演化規律，也可能發現一些保守的調控元件，為育種提供新的潛力基因。我非常期待書中能夠呈現齣精彩的基因傢族進化分析，以及不同物種在基因結構、錶達調控上的微妙差異，從而解釋為何它們的分蘖模式會有所不同。