| 摘要 | 第8-10页 |
| Abstract | 第10-11页 |
| 缩略词表 | 第12-13页 |
| 1 前言 | 第13-34页 |
| 1.1 研究问题的由来 | 第13页 |
| 1.2 文献综述 | 第13-30页 |
| 1.2.1 Mn在植物生长发育中的作用 | 第13-22页 |
| 1.2.1.1 Mn的概述及植物锰的来源 | 第13-14页 |
| 1.2.1.2 锰在植物中的生物学功能 | 第14页 |
| 1.2.1.3 高锰的毒害 | 第14-15页 |
| 1.2.1.4 锰高积累植物的研究 | 第15-16页 |
| 1.2.1.5 锰在植物体内的吸收与转运 | 第16-19页 |
| 1.2.1.6 锰的解毒机制 | 第19-22页 |
| 1.2.2 镉是对植物和人体有害的重金属元素 | 第22-30页 |
| 1.2.2.1 环境中镉的来源及现状 | 第22-24页 |
| 1.2.2.2 水稻出现镉超标的原因 | 第24-25页 |
| 1.2.2.3 水稻吸收和积累镉的机制 | 第25-28页 |
| 1.2.2.4 发掘Cd相关转运蛋白的途径 | 第28-30页 |
| 1.3 水稻中目前认为可能参与Mn和Cd转运的家族或基因 | 第30-31页 |
| 1.4 水稻和拟南芥中的所有NRAMP成员 | 第31-33页 |
| 1.5 本研究的目的和意义 | 第33-34页 |
| 2 材料与方法 | 第34-42页 |
| 2.1 水稻材料和来源 | 第34页 |
| 2.2 菌株和载体 | 第34-35页 |
| 2.3 载体构建及遗传转化 | 第35页 |
| 2.3.1 启动子融合载体的构建 | 第35页 |
| 2.3.2 超量表达、亚细胞定位及酵母互补载体的构建 | 第35页 |
| 2.4 水培方法 | 第35-36页 |
| 2.5 GUS染色及琼脂切片 | 第36页 |
| 2.6 原位杂交 | 第36-37页 |
| 2.6.1 样品固定及石蜡包埋 | 第36-37页 |
| 2.6.2 探针制备及原位杂交 | 第37页 |
| 2.7 酵母互补 | 第37-39页 |
| 2.7.1 酵母的快速转化 | 第37-38页 |
| 2.7.2 酵母质粒抽提 | 第38页 |
| 2.7.3 酵母互补测验 | 第38-39页 |
| 2.7.4 酵母元素含量测定 | 第39页 |
| 2.8 金属元素分析 | 第39-40页 |
| 2.9 伤流、质外体及共质体取样 | 第40页 |
| 2.9.1 伤流液收集 | 第40页 |
| 2.9.2 质外体和共质体提取 | 第40页 |
| 2.10 拟南芥原生质体瞬时表达 | 第40页 |
| 2.11 RNA提取及表达分析 | 第40-41页 |
| 2.12 水稻的遗传转化 | 第41页 |
| 2.13 序列多样性分析 | 第41-42页 |
| 3 结果与分析 | 第42-98页 |
| 3.1 OsNRAMP5的功能研究 | 第42-71页 |
| 3.1.1 Osnramp5突变体的鉴定及表型分析 | 第42-46页 |
| 3.1.2 Osnramp5突变体的梯度锰处理实验及锰含量分析 | 第46-48页 |
| 3.1.3 OsNRAMP5的突变会影响水稻Fe和Cd的积累 | 第48-49页 |
| 3.1.4 缺Fe影响水稻对Mn的积累 | 第49-50页 |
| 3.1.5 OsNRAMP5突变影响Fe相关转运蛋白的表达 | 第50-53页 |
| 3.1.6 OsNRAMP5参与水稻中Mn和Cd的拮抗作用 | 第53-55页 |
| 3.1.7 OsNRAMP5在水稻中的组织表达模式 | 第55-58页 |
| 3.1.8 OsNRAMP5在细胞学水平的表达特点 | 第58-60页 |
| 3.1.9 OsNRAMP5突变影响Mn、Fe和Cd在根的分布 | 第60-62页 |
| 3.1.10 OsNRAMP5突变对水稻叶片发育及元素分布的影响 | 第62-64页 |
| 3.1.11 OsNRAMP5突变后降低水稻籽粒Mn和Cd的浓度 | 第64-65页 |
| 3.1.12 OsNRAMP5超量表达不影响水稻Mn和Cd的积累 | 第65-67页 |
| 3.1.13 OsNRAMP5在自然群体中是非常保守的 | 第67-71页 |
| 3.2 OsNRAMP3的功能研究 | 第71-86页 |
| 3.2.1 OsNRAMP3突变后导致水稻缺锰敏感 | 第71-74页 |
| 3.2.2 OsNRAMP3突变体植株根和地上部的元素分析 | 第74-76页 |
| 3.2.3 OsNRAMP3突变会影响水稻叶片Mn的分布 | 第76-77页 |
| 3.2.4 OsNRAMP3的组织表达模式分析 | 第77-81页 |
| 3.2.5 OsNRAMP3编码一个细胞质膜定位的蛋白 | 第81页 |
| 3.2.6 OsNRAMP3是一个有功能的Mn转运蛋白 | 第81-83页 |
| 3.2.7 质外体、共质体以及伤流液的元素分析 | 第83-85页 |
| 3.2.8 OsNRAMP3作用于Mn在籽粒的转运 | 第85-86页 |
| 3.3 OsNRAMP6的功能研究 | 第86-98页 |
| 3.3.1 OsNRAMP6突变体植株的获得与鉴定 | 第86-88页 |
| 3.3.2 OsNRAMP6具有Cd~(2+)转运活性 | 第88-89页 |
| 3.3.3 OsNRAMP6的组织表达模式 | 第89-92页 |
| 3.3.4 OsNRAMP6的表达不受Mn、Fe和Cd缺乏的影响 | 第92-93页 |
| 3.3.5 OsNRAMP6编码细胞质膜定位的蛋白 | 第93-94页 |
| 3.3.6 Osnramp6植株的表型分析 | 第94-96页 |
| 3.3.7 Osnramp6突变体植株的Cd浓度测定 | 第96-98页 |
| 4 讨论 | 第98-109页 |
| 4.1 OsNRAMP5基因功能的探讨 | 第98-103页 |
| 4.1.1 OsNRAMP5参与水稻root-to-shoot的Mn运输及地上部Mn的转运 | 第98-100页 |
| 4.1.2 OsNRAMP5参与Fe的平衡 | 第100-101页 |
| 4.1.3 OsNRAMP5在水稻Cd转运中的作用 | 第101-102页 |
| 4.1.4 OsNRAMP5在培育低Cd水稻方面的应用前景 | 第102-103页 |
| 4.2 OsNRAMP3基因功能的探讨 | 第103-105页 |
| 4.2.1 OsNRAMP3是一个维管束特异表达的Mn转运蛋白并参与水稻Mn的分配 | 第103页 |
| 4.2.2 OsNRAMP3参与水稻Mn转运的作用机制 | 第103-105页 |
| 4.3 OsNRAMP6基因功能的探讨 | 第105-107页 |
| 4.3.1 OsNRAMP6是一个水稻幼叶高表达的Cd转运蛋白 | 第105-106页 |
| 4.3.2 OsNRAMP6可能的功能机制 | 第106-107页 |
| 4.4 展望 | 第107-109页 |
| 参考文献 | 第109-121页 |
| 致谢 | 第121-123页 |
| 附录 | 第123-139页 |
| 附录Ⅰ 引物列表 | 第123-126页 |
| 附录Ⅱ 部分实验的详细操作步骤 | 第126-139页 |
| 附录Ⅲ 作者简介 | 第139页 |
