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第1章 十字花科植物的系统发育及其基因组与核型进化1

1.1引言2

1.2十字花科植物的系统发育学地位和科下物种分类5

1.3基因组和染色体的进化9

参考文献21

第2章 十字花科植物的农业用途29

2.1引言30

2.2芸薹属作物的物种分类与遗传关系31

2.3其他十字花科植物34

2.4未充分利用的十字花科作物36

2.5十字花科植物：农艺性状和经济性状的宝库37

2.6结论46

参考文献46

第3章 拟南芥基因组的非编码区62

3.1前言63

3.2顺式元件的简介63

3.3核心启动子66

3.4近端和远端的启动子69

3.5顺式调控元件的检测70

3.6顺式元件：结论和展望78

3.7拟南芥非编码RNA区79

3.8长片段非编码RNA81

3.9小RNA81

3.10非编码RNA：结论95

参考文献96

第4章 拟南芥的自然变异107

4.1引言108

4.2拟南芥的地理分布及种群历史110

4.3从遗传和分子水平分析拟南芥的自然变异111

4.4适应性的遗传基础：与拟南芥自然变异相关的QTL113

4.5适应性的分子基础：与拟南芥自然变异相关的基因118

4.6拟南芥遗传信息在芸薹属植物中的应用120

参考文献121

第5章 十字花科植物比较基因组定位132

5.1引言133

5.2比较基因组定位常用术语134

5.3比较基因组定位的基础知识135

5.4多倍体和种间杂交对芸薹属植物基因组进化的影响136

5.5古老六倍体基因组的幽灵138

5.6十字花科植物的模式基因组——拟南芥138

5.7比较基因组定位在性状分析中的应用142

5.8相关物种基因组比较143

5.9展望144

参考文献144

第6章 十字花科植物序列水平的比较基因组分析148

6.1引言149

6.2作为参照的拟南芥基因组150

6.3拟南芥生态型的比较分析151

6.4拟南芥与近缘种的序列比较152

6.5拟南芥和芸薹属的序列比较156

6.6芸薹属基因组间的序列关系161

6.7甘蓝型油菜品种间比较分析163

6.8小结163

参考文献164

第7章 人工合成多倍体的结构和功能演化168

7.1多倍性是开花植物中的普遍现象169

7.2十字花科植物古老的全基因组复制170

7.3芸薹属和拟南芥的人工合成多倍体171

7.4结论及人工合成多倍体的进一步研究176

参考文献177

第8章白菜遗传学186

8.1前言187

8.2白菜育种和性状遗传188

8.3分子标记188

8.4比较基因定位和重要性状候选基因的鉴定209

8.5结论与展望210

参考文献211

第9章 甘蓝遗传学220

9.1甘蓝类作物的重要性221

9.2起源、分布和驯化222

9.3甘蓝类作物分类学：近群种和细胞同类群222

9.4种间与属间杂交224

9.5主要甘蓝类作物形态遗传学224

9.6花色与过早结实228

9.7次级代谢产物：硫代葡萄糖苷和类胡萝卜素228

9.8抗病性与抗虫性231

9.9染色体数目变异233

9.10单倍体与花药／小孢子培养234

9.11基因组学工具：标记、遗传图和物理图234

9.12芸薹属作物的图谱发展235

9.13同线性图谱236

9.14基因组学236

9.15展望237

参考文献237

第10章 甘蓝型油菜遗传学245

10.1甘蓝型油菜的起源与进化247

10.2甘蓝型油菜作为油料作物的重要性248

10.3甘蓝型油菜遗传学和基因组学工具249

10.4甘蓝型油菜重要性状的遗传254

10.5结论262

参考文献262

第11章 芥菜遗传学273

11.1简介274

11.2可利用的变异275

11.3芥菜基因组作图276

11.4重要性状的遗传学与图谱分析279

11.5展望286

参考文献287

第12章 琴叶拟南芥遗传学292

12.1引言292

12.2系统分类与分布293

12.3琴叶拟南芥基因组295

12.4琴叶拟南芥的自交不亲和性和近交衰退295

12.5交配系统对基因组演化的影响297

12.6独立种群内的遗传多样性298

12.7间断分布种群高度分化301

12.8区域适应性的遗传303

12.9琴叶拟南芥在功能和群体基因组学中的应用展望306

参考文献307

第13章 荠菜遗传学314

13.1引言315

13.2物种分化316

13.3基因组和染色体进化317

13.4表型性状的进化和发育318

13.5展望323

参考文献323

第14章 十字花科植物自交不亲和性327

14.1引言328

14.2自交不亲和性的遗传329

14.3“自我”花粉的识别与抑制机制329

14.4 S单倍型结构、抑制重组与多样化336

14.5十字花科植物交配类型多态性：SI的丧失及从异交到自交模式的转变338

14.6展望341

参考文献341

第15章白菜基因组测序347

15.1白菜——芸薹属A基因组的代表348

15.2白菜的基因组结构349

15.3白菜的基因组资源352

15.4基因组测序的进展358

15.5展望363

参考文献364

第16章 种质和分子资源366

16.1引言368

16.2种质资源369

16.3分子资源379

16.4结论389

参考文献389

第17章 代谢组学资源391

17.1引言392

17.2 UPLC/ESI-QTOF-MS技术在半极性代谢物非靶向轮廓分析中的应用393

17.3适于LC/API-MS轮廓分析方法的化合物类型406

17.4结论与展望412

参考文献412

第18章 十字花科植物遗传转化技术420

18.1引言421

18.2农杆菌转化法422

18.3直接吸收转化法425

18.4叶绿体转化法425

18.5菌株和质粒425

18.6植物再生426

18.7玻璃化和组织坏死：乙烯抑制剂的使用428

18.8整株浸花转化法与微注射法428

18.9转基因后代的选择429

18.10以遗传转化技术作为研究工具——研究拟南芥与芸薹属植物关系430

18.11结束语430

参考文献431

第19章 拟南芥反向遗传学研究资源439

19.1引言441

19.2基因功能分析441

19.3展望460

参考文献460

第20章 芸薹属植物反向遗传学研究法468

20.1引言469

20.2 TILLING469

20.3 RNA干扰474

20.4结束语483

参考文献483

第21章 拟南芥的生物信息资源488

21.1拟南芥的背景介绍488

21.2基因组浏览器489

21.3转录组学数据491

21.4基因和蛋白质分析资源492

21.5基因互作及生化途径494

21.6小RNA数据库495

21.7代谢组学数据库495

21.8不同类型数据的整合496

参考文献496

第22章 芸薹属植物的生物信息学资源498

22.1引言499

22.2芸薹属植物的生物信息学起步499

22.3生物信息学的网络资源500

22.4表达序列标签、转录本资源和基因芯片500

22.5白菜基因组测序计划502

22.6芸薹属基因组的新一代测序和重测序509

22.7展望511

参考文献511

第23章 十字花科植物遗传和基因组学展望514

23.1十字花科物种——研究多倍体基因组进化的模式植物515

23.2基因组测序技术进步所带来的影响517

23.3十字花科转录组分析展望519

23.4十字花科未来的新型模式植物系统521

参考文献522