| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一部分 文献综述 | 第15-38页 |
| 1. 土壤盐渍化 | 第15-16页 |
| 2. 盐胁迫对植物伤害的作用机理 | 第16-19页 |
| 2.1 盐胁迫对植物形态学结构的影响 | 第16-17页 |
| 2.2 盐胁迫对植物生理生化的影响 | 第17-19页 |
| 2.2.1 单盐毒害 | 第17-18页 |
| 2.2.2 渗透胁迫 | 第18页 |
| 2.2.3 次生胁迫 | 第18-19页 |
| 3. 植物耐盐机制研究进展 | 第19-29页 |
| 3.1 植物结构对盐胁迫适应性变化 | 第19-20页 |
| 3.2 植物适应盐胁迫的生理生化以及其调控 | 第20-26页 |
| 3.2.1 离子在细胞水平上的区隔化 | 第21-22页 |
| 3.2.2 渗透调节作用 | 第22-25页 |
| 3.2.3 抗氧化保护 | 第25-26页 |
| 3.3 植物应答盐胁迫的信号传导机制 | 第26-29页 |
| 3.3.1 SOS信号传导途径 | 第26-27页 |
| 3.3.2 ABA信号传导途径 | 第27-28页 |
| 3.3.3 磷脂信号途径 | 第28-29页 |
| 4. 植物甜菜碱醛脱氢酶基因研究进展 | 第29-35页 |
| 4.1 甜菜碱的生物合成 | 第29-30页 |
| 4.2 植物BADH基因的结构特征 | 第30-31页 |
| 4.3 植物BADH信号肽特征 | 第31页 |
| 4.4 非编码区序列的研究 | 第31-32页 |
| 4.5 植物甜菜碱醛脱氢酶的基因工程 | 第32-33页 |
| 4.6 甜菜碱在植物抗逆中的作用 | 第33-35页 |
| 4.6.1 甜菜碱对光合系统的保护作用 | 第33-34页 |
| 4.6.2 甜菜碱对活性氧清除系统的保护作用 | 第34页 |
| 4.6.3 甜菜碱维持生物膜的稳定性 | 第34-35页 |
| 4.6.4 甜菜碱可以影响基因的表达 | 第35页 |
| 5. 盐生植物海马齿的研究进展 | 第35-37页 |
| 6. 本研究的目的及意义 | 第37页 |
| 7. 本研究的技术路线 | 第37-38页 |
| 第二部分 研究内容与方法 | 第38-149页 |
| 第一章 海马齿甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆 | 第38-55页 |
| 1. 材料与方法 | 第38-54页 |
| 1.1 植物材料、菌株和试剂 | 第38-40页 |
| 1.1.1 植物材料 | 第38页 |
| 1.1.2 植物材料的培养 | 第38页 |
| 1.1.3 菌株和载体 | 第38-39页 |
| 1.1.4 酶、各种生化试剂及仪器设备 | 第39页 |
| 1.1.5 常用的培养基配制 | 第39-40页 |
| 1.2 实验方法 | 第40-48页 |
| 1.2.1 RNA提取 | 第40-41页 |
| 1.2.2 基因克隆 | 第41-44页 |
| (1) 反转录cDNA第一链的合成 | 第41页 |
| (2) SpBADH基因片段获得 | 第41-44页 |
| 1.2.3 SpBADH基因全长序列获得 | 第44-48页 |
| 1.3 结果与分析 | 第48-54页 |
| 1.3.1 RNA提取 | 第48页 |
| 1.3.2 海马齿甜菜碱醛脱氢酶基因克隆 | 第48-50页 |
| 1.3.3 SpBADH基因序列分析 | 第50-51页 |
| 1.3.4 SpBADH编码蛋白质序列分析 | 第51-54页 |
| 本章小结 | 第54-55页 |
| 第二章 SpBADH基因在大肠杆菌和酵母中的表达及功能分析 | 第55-86页 |
| 1. 材料与方法 | 第55-66页 |
| 1.1 引物设计 | 第55页 |
| 1.2 实验试剂配方 | 第55-57页 |
| 1.2.1 SDS-PAGE凝胶电泳使用的实验试剂 | 第55页 |
| 1.2.2 可溶性蛋白分离纯化使用的实验试剂 | 第55-56页 |
| 1.2.3 培养基配方 | 第56-57页 |
| 1.3 实验方法 | 第57-66页 |
| 1.3.1 SpBADH基因的重组 | 第57-60页 |
| 1.3.2 重组SpBADH大肠杆菌表达载体的构建 | 第60-61页 |
| 1.3.3 重组SpBADH大肠杆菌表达工程菌的构建 | 第61页 |
| 1.3.4 重组SpBADH大肠杆菌表达工程菌的诱导表达 | 第61-62页 |
| 1.3.5 重组SpBADH大肠杆菌表达工程菌的诱导表达优化 | 第62-63页 |
| 1.3.6 重组SpBADH表达工程菌的大规模诱导表达 | 第63页 |
| 1.3.7 重组SpBADH的分离纯化 | 第63页 |
| 1.3.8 重组SpBADH的酶学特征 | 第63-64页 |
| 1.3.9 SpBADH基因在微生物中的表达抗性分析 | 第64页 |
| 1.3.10 SpBADH基因在酵母菌的抗性分析 | 第64-66页 |
| 2. 结果与分析 | 第66-85页 |
| 2.1 SpBADH基因的重组 | 第66-67页 |
| 2.2 重组SpBADH基因的大肠杆菌表达载体的构建 | 第67-68页 |
| 2.3 重组SpBADH大肠杆菌表达工程菌的构建 | 第68页 |
| 2.4 重组SpBADH大肠杆菌表达工程菌的诱导表达 | 第68-73页 |
| 2.4.1 重组SpBADH大肠杆菌表达工程菌的诱导表达分析 | 第68-69页 |
| 2.4.2 重组SpBADH大肠杆菌表达工程菌的诱导条件的优化 | 第69-73页 |
| 2.5 重组SpBADH的分离纯化 | 第73-74页 |
| 2.6 重组SpBADH的酶学特性 | 第74-78页 |
| 2.6.1 SpBADH的最适pH值和pH值稳定性 | 第74-75页 |
| 2.6.2 重组SpBADH最适温度及热稳定性 | 第75-76页 |
| 2.6.3 不同金属离子对酶活力的影响 | 第76-77页 |
| 2.6.4 不同醇类对酶活力的影响 | 第77-78页 |
| 2.6.5 不同醇类对酶热稳定性的影响 | 第78页 |
| 2.7 SpBADH基因及其突变体在大肠杆菌BL21(DE3)中表达分析 | 第78-82页 |
| 2.7.1 重组SpBADH及其突变体在大肠杆菌表达工程菌的表达分析 | 第78-79页 |
| 2.7.2 重组SpBADH及其突变体蛋白质酶活分析 | 第79-80页 |
| 2.7.3 重组SpBADH工程菌的非生物胁迫分析 | 第80-82页 |
| 2.8 转SpBADH基因酵母的功能互补验证 | 第82-85页 |
| 2.8.1 重组SpBADH基因酵母表达载体的构建 | 第82-83页 |
| 2.8.2 重组SpBADH基因酵母表达载体的鉴定 | 第83页 |
| 2.8.3 转基因酵母功能验证 | 第83-85页 |
| 本章小结 | 第85-86页 |
| 第三章 SpBADH基因在植物中的功能分析 | 第86-116页 |
| 1. 材料与方法 | 第86-95页 |
| 1.1 非生物胁迫下海马齿植物中SpBADH基因表达分析方法 | 第86-88页 |
| 1.1.1 实时荧光定量PCR引物设计 | 第86页 |
| 1.1.2 RNA提取 | 第86页 |
| 1.1.3 反转录 | 第86-88页 |
| 1.2 海马齿中甜菜碱的提取和测定 | 第88-89页 |
| 1.2.1 甜菜碱和胆碱标准曲线的制作 | 第88页 |
| 1.2.2 甜菜碱提取 | 第88-89页 |
| 1.2.3 甜菜碱含量测定 | 第89页 |
| 1.3 甜菜碱醛脱氢酶在细胞器中活性分析 | 第89-90页 |
| 1.3.1 利用差速离心法分离叶片细胞各细胞器 | 第89-90页 |
| 1.3.2 甜菜碱醛脱氢酶测定 | 第90页 |
| 1.4 SpBADH基因亚细胞定位研究 | 第90-92页 |
| 1.4.1 SpBADH基因亚细胞定位载体构建 | 第90-91页 |
| 1.4.2 PEG法转化拟南芥原生质体 | 第91-92页 |
| 1.5 转SpBADH基因拟南芥抗性分析 | 第92-95页 |
| 1.5.1 SpBADH基因植物表达载体的构建 | 第92页 |
| 1.5.2 SpBADH基因转化拟南芥 | 第92-95页 |
| 1.5.3 SpBADH转基因拟南芥抗性分析 | 第95页 |
| 2. 结果与分析 | 第95-115页 |
| 2.1 SpBADH基因组织特异性表达分析 | 第95-96页 |
| 2.2 非生物胁迫对海马齿SpBADH基因表达的影响 | 第96-100页 |
| 2.2.1 盐胁迫对海马齿SpBADH基因表达的影响 | 第96-97页 |
| 2.2.2 ABA对海马齿SpBADH基因表达的影响 | 第97-98页 |
| 2.2.3 PEG和H_2O_2对海马齿SpBADH基因表达的影响 | 第98-99页 |
| 2.2.4 低温和高温对海马齿SpBADH基因表达的影响 | 第99-100页 |
| 2.3 海马齿中甜菜碱含量 | 第100-102页 |
| 2.4 甜菜碱醛脱氢酶在细胞器中的活性 | 第102页 |
| 2.5 海马齿SpBADH基因定位 | 第102-103页 |
| 2.6 SpBADH基因在拟南芥中抗性分析 | 第103-115页 |
| 2.6.1 植物表达载体pVKH-35S-SpBADH构建 | 第103-104页 |
| 2.6.2 pVKH-35S-SpBADH转基因拟南芥鉴定 | 第104-105页 |
| 2.6.3 SpBADH转基因拟南芥耐盐性分析 | 第105-108页 |
| 2.6.4 SpBADH转基因拟南芥干旱分析 | 第108-115页 |
| 本章小结 | 第115-116页 |
| 第四章 SpBADH转基因拟南芥基因表达谱分析 | 第116-138页 |
| 1. 材料与实验方法 | 第116-120页 |
| 1.1 材料 | 第116页 |
| 1.1.1 野生型和SpBADH转基因拟南芥 | 第116页 |
| 1.2 实验方法 | 第116-120页 |
| 1.2.1 基因表达谱芯片制作材料的处理 | 第116页 |
| 1.2.2 基因表达谱芯片的制作和分析 | 第116-118页 |
| 1.2.3 拟南芥RNA分离和纯化 | 第118页 |
| 1.2.4 对样品RNA荧光标记 | 第118-119页 |
| 1.2.5 杂交和清洗 | 第119页 |
| 1.2.6 芯片扫描 | 第119页 |
| 1.2.7 芯片图像的采集与数据分析 | 第119-120页 |
| 3. 结果与分析 | 第120-137页 |
| 3.1 表达谱芯片RNA质量检测 | 第120-121页 |
| 3.1.1 表达谱芯片RNA完整性检测 | 第120页 |
| 3.1.2 表达谱芯片RNA浓度检测 | 第120-121页 |
| 3.2 表达谱芯片差异基因聚类分析 | 第121-122页 |
| 3.3 表达谱芯片样品火山图分析 | 第122-124页 |
| 3.4 基因表达谱芯片的生物信息学分析 | 第124-127页 |
| 3.4.1 Network分析 | 第124-127页 |
| 3.5 Gene ontology分析 | 第127-132页 |
| 3.5.1 T vs W和TS vs WS基因参与的生物过程比较分析 | 第131页 |
| 3.5.2 T vs W和TS vs WS基因在细胞中的定位分布比较 | 第131页 |
| 3.5.3 T vs W和TS vs WS基因生物学功能比较分析 | 第131-132页 |
| 3.6 Pathway分析 | 第132-137页 |
| 3.6.1 T vs WT差异基因集 | 第132-135页 |
| 3.6.2 TS vs WS差异基因集 | 第135-137页 |
| 本章小结 | 第137-138页 |
| 第五章 讨论与结论 | 第138-149页 |
| 1. 讨论 | 第138-147页 |
| 1.1 海马齿甜菜碱醛脱氢酶基因(SpBADH)的结构分析 | 第138页 |
| 1.2 SpBADH基因在海马齿植物中表达特性分析 | 第138-140页 |
| 1.3 SpBADH基因在细胞中的定位分析 | 第140-141页 |
| 1.4 SpBADH基因在微生物中的功能分析 | 第141-143页 |
| 1.5 SpBADH基因在转基因拟南芥中的功能研究 | 第143-145页 |
| 1.6 SpBADH转基因拟南芥中基因表达谱分析 | 第145-147页 |
| 2. 结论 | 第147-149页 |
| 参考文献 | 第149-166页 |
| 致谢 | 第166页 |
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