| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 第一部分：水稻乙二醛酶I基因OsGLYI10的功能研究 | 第13-57页 |
| 1 引言 | 第13-15页 |
| 1.1 主要研究内容 | 第13页 |
| 1.2 技术路线 | 第13-14页 |
| 1.3 预期成果 | 第14-15页 |
| 2 文献综述 | 第15-21页 |
| 2.1 逆境对水稻生产的影响 | 第15页 |
| 2.2 逆境对植物造成的伤害 | 第15页 |
| 2.3 植物抗逆基因工程研究进展 | 第15-17页 |
| 2.3.1 热休克蛋白和分子伴侣 | 第16页 |
| 2.3.2 活性氧 | 第16页 |
| 2.3.3 氨基酸 | 第16页 |
| 2.3.4 胺类 | 第16-17页 |
| 2.3.5 糖和糖醇 | 第17页 |
| 2.3.6 转录因子及信号转导有关的蛋白激酶 | 第17页 |
| 2.4 乙二醛酶系统 | 第17-19页 |
| 2.4.1 乙二醛酶Ⅰ(Glyoxalase Ⅰ) | 第18-19页 |
| 2.4.2 乙二醛酶Ⅱ(Glyoxalase Ⅱ) | 第19页 |
| 2.5 水稻乙二醛酶系统 | 第19-20页 |
| 2.5.1 水稻乙二醛酶基因及在染色体上的分布 | 第19-20页 |
| 2.5.2 水稻乙二醛酶基因在水稻中的表达模式 | 第20页 |
| 2.6 植物乙二醛酶基因工程研究进展 | 第20-21页 |
| 3 水稻OsGLYI10基因的表达谱分析和表达载体构建 | 第21-35页 |
| 3.1 实验材料与试剂 | 第21-24页 |
| 3.1.1 实验材料 | 第21页 |
| 3.1.2 菌种及质粒 | 第21-22页 |
| 3.1.3 实验试剂 | 第22页 |
| 3.1.4 主要仪器 | 第22-23页 |
| 3.1.5 主要试剂配制方法 | 第23-24页 |
| 3.2 实验方法 | 第24-28页 |
| 3.2.1 OsGLYI10基因的生物信息学分析 | 第24页 |
| 3.2.2 引物设计 | 第24-25页 |
| 3.2.3 RNA的提取 | 第25页 |
| 3.2.4 cDNA的合成 | 第25页 |
| 3.2.5 定量RT-PCR (qRT-PCR) | 第25页 |
| 3.2.6 野生型幼苗的胁迫诱导实验 | 第25页 |
| 3.2.7 OsGLYI10的组织特异性表达 | 第25页 |
| 3.2.8 OsGLYI10基因的PCR扩增 | 第25-26页 |
| 3.2.9 PCR产物的连接 | 第26页 |
| 3.2.10 大肠杆菌感受态的制备与转化 | 第26-27页 |
| 3.2.11 阳性克隆鉴定 | 第27页 |
| 3.2.12 OsGLYI10基因过表达重组质粒的构建 | 第27-28页 |
| 3.3 实验结果与分析 | 第28-32页 |
| 3.3.1 OsGLYI10基因的生物信息学分析 | 第28-30页 |
| 3.3.2 OsGLYI10基因的组织特异性表达 | 第30页 |
| 3.3.3 野生型幼苗的胁迫诱导实验 | 第30-31页 |
| 3.3.4 OsGLYI10基因的克隆 | 第31-32页 |
| 3.3.5 OsGLYI10基因过量表达重组质粒的构建 | 第32页 |
| 3.4 讨论 | 第32-35页 |
| 4 农杆菌介导水稻转基因植株的再生 | 第35-39页 |
| 4.1 实验材料与试剂 | 第35页 |
| 4.1.1 实验材料 | 第35页 |
| 4.1.2 试剂 | 第35页 |
| 4.1.3 主要仪器 | 第35页 |
| 4.1.4 培养基配制方法 | 第35页 |
| 4.2 实验方法 | 第35-37页 |
| 4.2.1 农杆菌感受态细胞的制备 | 第35-36页 |
| 4.2.2 连接产物转化农杆菌感受态 | 第36页 |
| 4.2.3 农杆菌阳性菌株的鉴定 | 第36页 |
| 4.2.4 农杆菌介导法转化水稻愈伤组织 | 第36页 |
| 4.2.5 转基因植株的阳性鉴定 | 第36-37页 |
| 4.3 实验结果与分析 | 第37-38页 |
| 4.3.1 农杆菌阳性克隆鉴定 | 第37页 |
| 4.3.2 OsGLYI10过量表达转基因植株的鉴定 | 第37-38页 |
| 4.4 讨论 | 第38-39页 |
| 5 OsGLYI10基因的表达与转基因植株的表型分析 | 第39-55页 |
| 5.1 实验材料与试剂 | 第39页 |
| 5.1.1 实验材料 | 第39页 |
| 5.1.2 试剂 | 第39页 |
| 5.2 实验方法 | 第39-41页 |
| 5.2.1 转基因株系OsGLYI10基因表达水平测定 | 第39页 |
| 5.2.2 乙二醛酶Ⅰ（Glyoxalase Ⅰ）酶活性测定 | 第39页 |
| 5.2.3 幼苗胁迫条件下甲基乙二醛( Methylglyoxal，MG)含量的测定 | 第39-40页 |
| 5.2.4 幼苗的胁迫条件下丙二醛（MDA）含量的测定 | 第40页 |
| 5.2.5 幼苗的胁迫条件下叶绿素（Chlorophyll）含量的测定 | 第40页 |
| 5.2.6 幼苗的胁迫处理实验和激素诱导实验 | 第40-41页 |
| 5.2.7 转基因过表达株系田间农艺性状观测 | 第41页 |
| 5.2.8 统计分析 | 第41页 |
| 5.3 实验结果与分析 | 第41-52页 |
| 5.3.1 过表达株系基因OsGLYI10的表达水平 | 第41-42页 |
| 5.3.2 T2 代转基因株系OsGLYI10酶活性明显增强 | 第42页 |
| 5.3.3 幼苗胁迫条件下甲基乙二醛含量 | 第42-43页 |
| 5.3.4 OsGLYI10过表达株系在盐胁迫下的表型 | 第43-46页 |
| 5.3.5 OsGlyI10转基因株系在ZnCl2胁迫下的表型 | 第46-48页 |
| 5.3.6 OsGlyI10转基因株系在甘露醇（mannitol）胁迫下的表型 | 第48-51页 |
| 5.3.7 过表达转基因株系农艺性状 | 第51-52页 |
| 5.4 讨论 | 第52-55页 |
| 6 主要结论与后续工作建议 | 第55-57页 |
| 6.1 主要结论 | 第55页 |
| 6.2 主要创新点 | 第55-56页 |
| 6.3 后续工作建议 | 第56-57页 |
| 第二部分：水稻木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶基因OsXTH19的功能研究 | 第57-91页 |
| 1 引言 | 第57-59页 |
| 1.1 主要研究内容 | 第57页 |
| 1.2 技术路线 | 第57-58页 |
| 1.3 预期成果 | 第58-59页 |
| 2 文献综述 | 第59-65页 |
| 2.1 细胞壁的结构模型 | 第59页 |
| 2.2 木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶 (XTH） | 第59-61页 |
| 2.2.1 XTH的发现 | 第59-60页 |
| 2.2.2 XTHs的结构 | 第60页 |
| 2.2.3 植物XTH的功能研究 | 第60-61页 |
| 2.3 水稻中的XTHs基因家族 | 第61-65页 |
| 2.3.1 OsXTHs和AtXTH间的系统发育关系 | 第62-64页 |
| 2.3.2 OsXTH表达模式 | 第64-65页 |
| 3 水稻OsXTH19基因的表达谱分析和过量表达载体构建 | 第65-73页 |
| 3.1 实验材料与试剂 | 第65页 |
| 3.1.1 实验材料 | 第65页 |
| 3.1.2 主要试剂与仪器 | 第65页 |
| 3.2 实验方法 | 第65-67页 |
| 3.2.1 OsXTH19基因的生物信息学分析 | 第65页 |
| 3.2.2 引物设计 | 第65-66页 |
| 3.2.3 OsXTH19基因的克隆 | 第66页 |
| 3.2.4 OsXTH19基因过表达载体的构建 | 第66-67页 |
| 3.2.5 OsXTH19基因组织特异性表达、激素诱导表达 | 第67页 |
| 3.3 结果与分析 | 第67-72页 |
| 3.3.1 水稻OsXTH19的蛋白质比对 | 第67-69页 |
| 3.3.2 OsXTH19基因组织特异性表达及激素诱导表达 | 第69-70页 |
| 3.3.3 OsXTH19基因的克隆及测序 | 第70-71页 |
| 3.3.4 OsXTH19基因过表达重组质粒的构建 | 第71-72页 |
| 3.4 讨论 | 第72-73页 |
| 4 水稻OsXTH19基因过量表达载体的遗传转化 | 第73-77页 |
| 4.1 材料与仪器 | 第73页 |
| 4.1.1 实验材料 | 第73页 |
| 4.1.2 主要试剂和仪器 | 第73页 |
| 4.2 实验方法 | 第73页 |
| 4.3 结果与分析 | 第73-75页 |
| 4.3.1 农杆菌的PCR鉴定 | 第73-74页 |
| 4.3.2 OsXTH19过量表达转基因水稻的获得 | 第74-75页 |
| 4.3.3 OsXTH19过量表达转基因植株阳性鉴定 | 第75页 |
| 4.4 讨论 | 第75-77页 |
| 5 OsXTH19过表达转基因株系的表型分析 | 第77-89页 |
| 5.1 实验材料与试剂 | 第77页 |
| 5.1.1 实验材料 | 第77页 |
| 5.1.2 实验试剂 | 第77页 |
| 5.1.3 主要设备和仪器 | 第77页 |
| 5.2 实验方法 | 第77-79页 |
| 5.2.1 过表达转基因株系的OsXTH19基因表达水平测定 | 第77页 |
| 5.2.2 木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶(XTH)酶活性的测定 | 第77页 |
| 5.2.3 幼苗胁迫条件下丙二醛（MDA）含量的测定 | 第77页 |
| 5.2.4 纤维素、半纤维素、硅含量的测定 | 第77-78页 |
| 5.2.5 叶片石蜡切片 | 第78页 |
| 5.2.6 茎杆拉断力测定 | 第78页 |
| 5.2.7 转基因植株的表型分析 | 第78-79页 |
| 5.2.8 统计分析 | 第79页 |
| 5.3 实验结果与分析 | 第79-87页 |
| 5.3.1 过表达转基因株系OsXTH19表达水平分析 | 第79-80页 |
| 5.3.2 XTH酶活性 | 第80-81页 |
| 5.3.3 正常生长条件下表型 | 第81-82页 |
| 5.3.4 激素诱导表型 | 第82-85页 |
| 5.3.5 盐胁迫条件下表型 | 第85页 |
| 5.3.6 低温及干旱胁迫下的表型 | 第85页 |
| 5.3.7 纤维素、半纤维素、硅含量测定结果 | 第85-86页 |
| 5.3.8 茎杆拉断力测定结果 | 第86-87页 |
| 5.3.9 叶片石蜡切片结果 | 第87页 |
| 5.4 讨论 | 第87-89页 |
| 6 主要结论与后续工作建议 | 第89-91页 |
| 6.1 主要结论 | 第89-90页 |
| 6.2 主要创新点 | 第90页 |
| 6.3 后续工作建议 | 第90-91页 |
| 致谢 | 第91-93页 |
| 参考文献 | 第93-107页 |
| 附录 | 第107页 |
| A. 攻读博士期间发表论文 | 第107页 |
| B. 参加的研究课题 | 第107页 |
