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内容大纲
本教材分为总论和各论两篇，分别包括15章和10章。总论系统介绍了植物基因组学的基础理论和方法，包括植物基因组测序拼接、转录修饰、进化选择、育种利用，以及植物单细胞基因组、三维基因组和合成基因组等前沿研究，同时兼顾植物群体基因组和细胞器基因组等主题。总论提供了植物基因组的总体概貌和共性知识。各论着重介绍了代表性植物物种(如模式植物、重要农作物和进化起源相关植物)的基因组。各论展现了植物基因组的多样性和异质性。
本教材适用于植物学及农学等相关专业本科生和研究生。 -
作者介绍
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目录
第一篇 总论
第1-1章 绪论
第一节 基因组及基因组学概念
一、基因组基本概念
二、基因组学及其技术概述
三、基因组学发展简史
第二节 植物基因组测序历史与特征
一、植物基因组测序历史及其进展
二、植物基因组特征
第三节 植物基因组学展望
一、植物基因组学研究路线图
二、植物基因组学面临的挑战与展望
第1-2章 植物基因组测序与拼装
第一节 基因组概貌调查
一、细胞遗传学分析
二、基因组调查测序与K-mer分析
第二节 植物基因组测序
一、目前主要测序技术
二、植物基因组测序策略
第三节 植物基因组拼接组装
一、基因组拼接
二、染色体水平组装
第1-3章 植物基因组构成
第一节 植物基因组大小与基本结构
一、植物基因组大小
二、植物基因组基本结构
第二节 植物基因组主要构成因子
一、蛋白质编码基因
二、非编码基因
三、重复序列
第1-4章 植物基因组转录
第一节 植物基因组转录概述
一、转录组及其测定
二、基因转录水平分析
三、植物基因组转录调控
第二节 植物基因组转录特征
一、植物转录本构成及其数量
二、蛋白质编码基因转录水平与特征
三、发育和环境胁迫下编码基因转录变化
四、发育和环境胁迫下非编码基因转录变化
第1-5章 植物基因组表观遗传修饰
第一节 植物基因组甲基化
一、DNA甲基化及其测定
二、植物发育与胁迫过程DNA甲基化变化
第二节 植物基因组印记
一、基因组印记概述
二、植物基因组印记研究举例
第1-6章 植物基因组进化
第一节 植物基因组起源与复制
一、植物基因组起源与进化
二、基因组复制
第二节 基因组突变、重组与转座
一、DNA突变与修复
二、同源重组
三、转座
第三节 基因组多倍化
一、基因组片段倍增
二、基因组多倍化方式
三、基因组多倍化后二倍化过程
第四节 其他基因组进化机制
一、横向基因转移
二、B染色体
第1-7章 植物群体基因组
第一节 群体基因组学概述
一、群体基因组变异检测
二、群体基因组进化分析方法
三、基因组选择信号检测方法
四、泛基因组分析
第二节 自然群体基因组特征与自然选择
一、自然群体基因组变异
二、群体起源和进化历史
三、自然选择位点及其特征
第三节 作物群体基因组特征与人工选择
一、人工选择对作物基因组的影响
二、作物群体结构
三、作物基因组人工选择位点
四、遗传渐渗与环境适应
五、作物泛基因组
第1-8章 植物单细胞基因组
第一节 单细胞基因组学概述
一、单细胞及其基因组研究历史
二、单细胞基因组学关键技术
第二节 植物单细胞基因组研究
一、植物单细胞基因组研究案例
二、植物单细胞基因组学展望
第1-9章 植物三维基因组
第一节 三维（3D）基因组学概述
一、三维基因组及其分析技术
二、三维基因组学应用领域
第二节 植物三维基因组研究
一、基于三维构象的植物基因组组装
二、植物基因组三维构象与调控元件特征
第1-10章 植物合成基因组
第一节 合成生物学概述
一、合成生物学概念及其技术
二、植物合成基因组意义与展望
第二节 植物基因组设计与合成
一、植物次生代谢途径人工合成
二、光合途径与高光效植物创制
三、植物底盘基因组
第1-11章 叶绿体基因组
第一节 叶绿体基因组概述
一、叶绿体及其基因组测序进展
二、叶绿体基因组结构与转录
第二节 叶绿体基因组特征与利用
一、叶绿体基因组进化缓慢
二、叶绿体基因组横向转移
三、叶绿体基因组利用
第1-12章 植物线粒体基因组
第一节 植物线粒体基因组概述
一、植物线粒体及其基因组测序进展
二、植物线粒体基因组结构
第二节 植物线粒体基因组特征与利用
一、线粒体基因组大小跨度大
二、动植物线粒体基因组存在明显差异
三、RNA编辑
四、植物线粒体基因组利用
第1-13章 植物功能基因组学
第一节 功能基因定位与关联
一、数量性状基因座定位
二、全基因组关联分析
三、混池分离分析
第二节 突变体创制与分析
一、理化诱变
二、插入突变
第三节 基因功能分析技术
一、基因编辑
二、RNA干扰
三、植物表型组学技术
第1-14章 组学数据育种利用
第一节 组学数据与作物育种
一、作物育种过程及其遗传本质
二、作物组学数据育种利用途径
第二节 作物育种选择的基因组学解析
一、遗传重组率图谱
二、作物遗传传递及其变异
三、杂种优势
第三节 组学相关育种技术
一、基因组选择
二、大数据技术及其育种利用
第1-15章 植物基因组数据资源
第一节 综合性基因组数据资源
一、国际公共基因组数据库
二、植物综合性基因组数据库
第二节 植物转录与修饰相关数据资源
一、植物转录相关数据库
二、植物表观遗传修饰相关数据库
第二篇 各论
第2-1章 拟南芥基因组
第一节 拟南芥基因组概况
一、拟南芥及其系统发生关系
二、基因组测序历史与进展
三、基因组基本构成及其数据库
第二节 拟南芥基因组特征与进化
一、首个植物基因组倍增证据
二、植物模式基因组构成
三、植物自然群体基因组变异
第三节 拟南芥基因组转录与功能
一、拟南芥基因组转录与修饰
二、拟南芥功能基因及其基因组分布
第2-2章 水稻基因组
第一节 水稻基因组概况
一、稻属系统发生关系与基因组大小
二、基因组测序历史与进展
三、基因组基本构成及其数据库
第二节 水稻基因组特征与进化
一、古老多倍体
二、基因组提供籼稻与粳稻驯化起源的证据
三、栽培稻可能发生去驯化过程
第三节 水稻基因组转录与功能
一、基因组转录与修饰
二、重要农艺性状功能基因位点
第2-3章 玉米基因组
第一节 玉米基因组概况
一、玉蜀黍属系统发生及其基因组测序进展
二、基因组基本构成及其数据库
第二节 玉米基因组进化与功能
一、基因组特征与进化
二、基因组转录与功能
第2-4章 小麦基因组
第一节 小麦基因组概况
一、小麦系统发生及其基因组测序情况
二、普通小麦基因组基本构成及其数据库
第二节 小麦基因组进化与功能
一、基因组特征与进化
二、基因组转录与功能
第2-5章 大豆基因组
第一节 大豆基因组概况
一、大豆系统发生及其基因组测序情况
二、基因组基本构成及其数据库
第二节 大豆基因组进化与功能
一、基因组特征与进化
二、基因组转录与功能
第2-6章 棉花基因组
第一节 棉花基因组概况
一、棉属系统发生及其基因组测序进展
二、棉花基因组基本构成及其数据库
第二节 棉花基因组进化与功能
一、基因组特征与进化
二、基因组转录与功能
第2-7章 油菜基因组
第一节 油菜基因组概况
一、油菜基因组大小及其测序进展
二、油菜基因组基本构成及其数据库
第二节 油菜基因组进化与功能
一、甘蓝型油菜基因组特征与进化
二、基因组转录与修饰
三、功能基因基因组关联分析
第2-8章 蔬菜基因组
第一节 蔬菜基因组概述
一、蔬菜主要种类及其基因组测序情况
二、蔬菜基因组特征与进化
第二节 蔬菜基因组功能与利用
一、番茄果实发育相关功能基因
二、蔬菜瓜果风味功能基因
第2-9章 林果花卉基因组
第一节 林果花卉基因组概述
一、主要林果花卉种类及基因组大小
二、林果花卉基因组测序概况
三、林果花卉基因组特征与进化
第二节 林果花卉基因组功能与利用
一、风味和营养形成相关功能基因
二、花卉观赏性状相关基因
三、其他重要性状基因位点鉴定
第2-10章 非维管束植物基因组
第一节 绿藻基因组
一、绿藻基因组概述
二、绿藻基因组特征及其进化
第二节 轮藻基因组
一、轮藻系统发生关系及其基因组
二、陆地植物遗产基因
第三节 苔藓类植物
一、苔类基因组
二、藓类基因组
主要参考文献
附录1 植物基因组测序物种清单
附录2 主要中英文术语释义
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