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番茄抗坏血酸生物合成途径关键基因的功能分析与调控研究

中文摘要第1-11页
ABSTRACT第11-14页
缩略词表第14-15页
1. 前言第15-42页
   ·课题的提出第15-16页
   ·抗坏血酸在植物中的作用第16页
   ·植物抗坏血酸的生物合成途径第16-22页
     ·D-Man/L-Gal途径第18页
     ·半乳糖醛酸途径第18-19页
     ·肌醇途径第19-20页
     ·古洛糖途径第20页
     ·VTC2循环第20-22页
   ·植物抗坏血酸的氧化第22-23页
   ·植物抗坏血酸的循环再生第23页
   ·植物抗坏血酸Smirnoff合成途径关键酶基因的研究进展第23-31页
     ·磷酸甘露糖异构酶(PMI:EC 5.3.1.8)第23-24页
     ·磷酸甘露糖变位酶(PMM:EC 5.4.2.8)第24-25页
     ·GDP-甘露糖焦磷酸化酶(GMP:EC 2.7.7.22)第25-26页
     ·GDP-甘露糖-3’,5’表型异构酶(GME:EC 5.1.3.18)第26-27页
     ·GDP-L-半乳糖磷酸化酶(GGP:EC 2.7.7.69)第27-28页
     ·L-半乳糖-1-磷酸磷酸酶(GPP:EC 3.1.3.25)第28-29页
     ·L-半乳糖脱氢酶(GalDH:EC 1.1.1.117)第29-30页
     ·L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶(GLDH:EC 1.3.2.3)第30-31页
   ·植物抗坏血酸生物合成的调控第31-34页
     ·光照第31-32页
     ·反馈调控第32页
     ·调控因子第32-33页
     ·茉莉酸酯第33-34页
   ·番茄抗坏血酸代谢研究进展第34-35页
   ·抗坏血酸与环境胁迫第35-36页
   ·抗坏血酸与植物生长发育第36-38页
     ·抗坏血酸调控开花时间第37页
     ·抗坏血酸调控叶片衰老第37-38页
   ·转基因共抑制第38-40页
   ·基因芯片技术在植物研究上的应用第40-41页
     ·基因芯片的原理第40页
     ·基因芯片技术在植物研究上的应用第40-41页
   ·本研究的目的和内容第41-42页
2 材料与方法第42-55页
   ·植物材料第42页
   ·菌株、载体和试剂第42页
   ·DNA抽提及Southern杂交第42页
   ·RNA抽提及反转录第42-43页
   ·基因克隆及序列分析第43-44页
   ·遗传转化载体的构建与遗传转化第44-45页
     ·超量表达载体的构建第44页
     ·遗传转化第44-45页
   ·亚细胞定位分析第45-47页
     ·SlGMEs亚细胞定位载体的构建第45-47页
     ·目标蛋白瞬时表达于洋葱表皮细胞第47页
   ·转基因番茄植株的分子检测第47-48页
     ·番茄转化植株的PCR检测第47-48页
     ·番茄转化植株的Southern杂交检测第48页
   ·RT-PCR及Real-time RT-PCR分析第48-49页
   ·GMP酶活力的测定方法第49页
     ·酶液的提取第49页
     ·GMP酶活力的测定第49页
   ·抗坏血酸含量的测定第49-50页
   ·转基因番茄植株抗非生物逆境分析第50-51页
     ·转基因番茄植株抗氧化逆境分析第50-51页
     ·转基因番茄植株抗冷性分析第51页
     ·转基因番茄材料盐处理条件下的发芽实验第51页
     ·叶绿素含量的测定第51页
     ·丙二醛含量的测定第51页
   ·SlGME2转基因表型变化材料的观察第51-52页
     ·表型变化材料的表型观察第51-52页
     ·表型变化材料顶端分生组织及茎的石蜡切片观察第52页
     ·表型变化材料茎的透射电镜观察第52页
     ·表型变化材料喷施外源抗坏血酸溶液第52页
   ·SlGMP干涉转基因材料表型变化的观察及相关分析第52-53页
     ·死亡细胞的原位检测第52页
     ·H_2O_2的原位检测第52-53页
     ·光合速率的测定第53页
     ·SlGMP干涉转基因植株中防御系统及抗氧化系统的分析第53页
   ·数据分析第53页
   ·转基因植株的基因表达谱分析第53-54页
   ·芯片差异表达基因在转基因番茄中的表达分析第54-55页
3 结果与分析第55-112页
   ·SlGMEs基因的克隆与功能分析第55-88页
     ·SlGMEs基因的克隆与序列分析第55-58页
     ·SlGMEs在番茄各组织中的表达模式分析第58-59页
     ·SlGMEs亚细胞定位分析第59-60页
     ·SlGMEs超量表达载体的构建第60-61页
     ·pBGME1及pBGME2遗传转化材料的获得及检测第61-63页
     ·SlGMEs超量表达转基因植株抗坏血酸含量的分析第63-64页
     ·SlGMEs超量表达番茄中抗坏血酸合成相关基因的表达分析第64-67页
       ·叶片中抗坏血酸合成相关基因的表达分析第64-65页
       ·破色期果实中抗坏血酸合成相关基因的表达分析第65-67页
     ·SlGMEs超量表达转基因番茄植株抗逆性分析第67-71页
       ·SlGMEs超量表达转基因植株抗氧化逆境鉴定第67-68页
       ·SlGMEs超量表达转基因植株抗冷性分析第68-70页
       ·SlGMEs超量表达转基因材料抗盐性分析第70-71页
     ·SlGMEs超量表达转基因番茄株系破色期果实的基因表达谱分析第71-76页
     ·SlGME2正义转基因材料中出现表型变化的株系第76-78页
     ·SlGMEs表型改变的转基因番茄材料的细胞学观察第78-80页
       ·石蜡切片观察第78-80页
       ·茎的透射电镜观察第80页
     ·表型变化转基因番茄株系中SlGMEs基因的表达分析第80-82页
     ·SlGMEs共抑制番茄植株抗坏血酸含量的分析第82-84页
     ·SlGMEs共抑制番茄材料AsA合成相关基因的表达分析第84-85页
     ·外源喷施抗坏血酸使表型改变的植株表型恢复正常第85-86页
     ·SlGMEs共抑制番茄材料对氧化逆境的反应第86-88页
   ·SlGMP基因的功能鉴定第88-106页
     ·SlGMP在番茄各组织中的表达情况第88页
     ·SlGMP正义及干涉番茄转化材料的获得及分子鉴定第88-90页
     ·SlGMP正义及干涉转基因番茄材料中目标基因的表达情况第90-91页
     ·SlGMP正义及干涉转基因番茄材料GMP酶活力的分析第91页
     ·SlGMP正义及干涉转基因番茄中抗坏血酸含量的分析第91-92页
     ·SlGMP正义及干涉转基因番茄中AsA合成相关基因的表达分析第92-93页
     ·SlGMP超量表达转基因番茄提高对氧化逆境的抗性第93-94页
     ·SlGMP超量表达转基因番茄的基因表达谱分析第94-101页
       ·差异表达基因分类第95-97页
       ·上调表达基因分析第97-100页
       ·破色及红熟果实中共同下调表达基因分析第100-101页
     ·部分芯片差异表达基因的Real-time RT-PCR验证分析第101-102页
     ·SlGMP干涉转基因材料表型的观察及分析第102-106页
       ·SlGMP干涉转基因材料叶片自发形成褐斑第102页
       ·SlGMP干涉转基因材料叶片积累活性氧第102-103页
       ·SlGMP干涉转基因番茄诱导了防御反应相关基因的表达第103-104页
       ·SlGMP干涉转基因番茄中部分抗氧化酶基因上调表达第104-105页
       ·SlGMP干涉转基因番茄光合能力降低第105-106页
   ·在番茄中超量表达草莓GalUR基因的研究第106-112页
     ·FaGalUR基因的克隆第106-107页
     ·草莓GalUR正义表达载体的构建第107页
     ·FaGalUR正义番茄转化材料的获得及分子检测第107-108页
     ·FaGalUR正义转基因番茄材料的表达分析第108-109页
     ·FaGalUR正义转基因番茄材料抗坏血酸含量的分析第109页
     ·FaGalUR正义转基因番茄材料抗盐性分析第109-110页
     ·番茄GalUR可能的候选基因第110-112页
4. 讨论第112-119页
   ·SlGME1与SlGME2基因的比较第112页
   ·SlGMP基因功能的探讨第112-114页
     ·SlGMP调控抗坏血酸含量第112-113页
     ·抑制SlGMP基因的表达可诱导细胞死亡及病害防御反应第113-114页
   ·番茄中抗坏血酸合成途径的探讨第114-116页
     ·番茄中抗坏血酸Smorniff合成途径第114-115页
     ·番茄中抗坏血酸合成半乳糖醛酸途径的探讨第115-116页
   ·抗坏血酸调控植株生长发育的探讨第116-117页
   ·抗坏血酸与非生物逆境第117页
   ·本研究的创新点第117页
   ·未来研究的设想第117-119页
参考文献第119-134页
致谢第134-135页
附录第135-149页
 附录一: 植物总RNA提取及反转录程序第135-136页
 附录二: 用于芯片杂交的番茄果实RNA提取第136-137页
 附录三: 质粒DNA的碱裂解提取方法第137-138页
 附录四: 电击法转化农杆菌第138-139页
 附录五: Southern杂交程序第139-142页
 附录六: 石蜡切片的制作程序第142-144页
 附录七: 登录基因信息第144-148页
 附录八: 载体质粒图第148-149页
 附录九: 在读期间发表论文第149页

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