| 略词表(Abbreviations) | 第8-9页 |
| 第一章 正向选择驱动被子植物4-香豆酸辅酶A连接酶基因(4CL)的功能分化 | 第9-76页 |
| 摘要 | 第9-11页 |
| Abstract | 第11-14页 |
| 1 前言 | 第14-26页 |
| 1.1 木质素的组成和结构 | 第14-15页 |
| 1.2 木质素的生物合成途径 | 第15-17页 |
| 1.3 4CL蛋白结构与功能的关系 | 第17-21页 |
| 1.4 4CL蛋白的功能研究 | 第21-22页 |
| 1.5 4CL基因的表达与调控 | 第22-24页 |
| 1.6 4CL基因家族的进化 | 第24-25页 |
| 1.7 本研究的目的和意义 | 第25-26页 |
| 2 实验材料和方法 | 第26-45页 |
| 2.1 大田水稻材料 | 第26页 |
| 2.2 水稻幼苗的培养和胁迫处理 | 第26页 |
| 2.2.1 水稻幼苗的培养 | 第26页 |
| 2.2.2 机械损伤处理方法 | 第26页 |
| 2.2.3 紫外辐射处理方法 | 第26页 |
| 2.3 菌株和载体 | 第26-27页 |
| 2.4 Os4CLs的体外活性分析 | 第27-39页 |
| 2.4.1 Os4CLs原核表达载体的构建 | 第27-32页 |
| 2.4.2 Os4CLs蛋白的诱导表达和检测 | 第32-35页 |
| 2.4.3 Os4CLs融合蛋白的纯化 | 第35-36页 |
| 2.4.4 Os4CLs蛋白的活性分析 | 第36-39页 |
| 2.5 Os4CLs的表达谱分析 | 第39-40页 |
| 2.5.1 水稻总RNA的提取 | 第39页 |
| 2.5.2 总RNA中DNA的去除 | 第39页 |
| 2.5.3 第一链cDNA的合成 | 第39页 |
| 2.5.4 RT-PCR | 第39页 |
| 2.5.5 Real-Time PCR | 第39-40页 |
| 2.6 水稻茎秆木质素单体组成的测定 | 第40页 |
| 2.7 水稻茎秆木质部的切片观察 | 第40-41页 |
| 2.8 维管植物4CL的进化分析 | 第41-45页 |
| 2.8.1 数据收集和整理 | 第41页 |
| 2.8.2 4CL基因系统发生树的构建 | 第41页 |
| 2.8.3 选择检验 | 第41-45页 |
| 3 结果分析 | 第45-67页 |
| 3.1 Os4CLs基因的生物信息学分析 | 第45-48页 |
| 3.1.1 Os4CLs基因家族的序列分析 | 第45-46页 |
| 3.1.2 Os4CLs基因家族的保守结构域分析 | 第46-48页 |
| 3.2 Os4CLs蛋白的体外活性分析 | 第48-57页 |
| 3.2.1 Os4CLs原核表达载体的构建 | 第48页 |
| 3.2.2 Os4CLs蛋白的诱导表达 | 第48-50页 |
| 3.2.3 Os4CLs融合蛋白GST标签的去除与纯化 | 第50-52页 |
| 3.2.4 His融合蛋白的纯化 | 第52-53页 |
| 3.2.5 Os4CLs蛋白的单底物酶促反应 | 第53-54页 |
| 3.2.6 Os4CLs蛋白的多底物酶促反应 | 第54-55页 |
| 3.2.7 不同4CL蛋白之间的互作研究 | 第55-57页 |
| 3.3 Os4CLs的表达谱分析 | 第57-61页 |
| 3.3.1 Os4CLs基因的组织特异性表达 | 第57-58页 |
| 3.3.2 Os4CLs基因的发育调控表达 | 第58-59页 |
| 3.3.3 Os4CLs基因的损伤胁迫诱导表达 | 第59-60页 |
| 3.3.4 Os4CLs基因的辐射诱导表达 | 第60-61页 |
| 3.4 被子植物4CL的进化分析 | 第61-67页 |
| 3.4.1 被子植物4CL的系统发生分析 | 第61-63页 |
| 3.4.2 正向选择位点的检测 | 第63-67页 |
| 4 讨论 | 第67-76页 |
| 4.1 水稻4CL无芥子酸活性 | 第67-68页 |
| 4.2 水稻Os4CL2的功能 | 第68-69页 |
| 4.3 水稻Os4CL1、Os4CL3、Os4CL4和Os4CL5的功能 | 第69-70页 |
| 4.4 水稻木质素的合成 | 第70页 |
| 4.5 被子植物4CL的功能分化 | 第70-71页 |
| 4.6 正向选择是驱动木质素合成相关基因进化的主要动力 | 第71-73页 |
| 4.7 黄酮合成相关基因的净化选择 | 第73-74页 |
| 4.8 总结与展望 | 第74-76页 |
| 第二章 水稻秸秆的遗传改良研究 | 第76-120页 |
| 摘要 | 第76-78页 |
| Abstract | 第78-80页 |
| 1 前言 | 第80-88页 |
| 1.1 生物质与生物质能 | 第80页 |
| 1.2 纤维素乙醇生产现状 | 第80-82页 |
| 1.2.1 第一代生物燃料：以淀粉乙醇和甘蔗乙醇为主 | 第80-81页 |
| 1.2.2 第二代生物燃料：纤维素乙醇 | 第81-82页 |
| 1.3 木质纤维素生物质的遗传改良 | 第82-87页 |
| 1.3.1 利用植物作为生物反应器生产纤维素酶 | 第82-85页 |
| 1.3.2 木质素遗传改良研究进展 | 第85-86页 |
| 1.3.3 纤维素合酶的遗传改良研究 | 第86-87页 |
| 1.4 本研究的目的和意义 | 第87-88页 |
| 2 材料和方法 | 第88-105页 |
| 2.1 水稻材料 | 第88页 |
| 2.2 菌株和载体 | 第88-89页 |
| 2.3 载体构建 | 第89-100页 |
| 2.3.1 纤维素酶超表达载体的构建 | 第89-98页 |
| 2.3.2 RNA干扰载体的构建 | 第98-99页 |
| 2.3.3 水稻纤维素合酶超表达载体的构建 | 第99-100页 |
| 2.4 质粒DNA的农杆菌转化 | 第100页 |
| 2.5 水稻成熟胚愈伤组织的诱导、分化、生根及移栽方法 | 第100-102页 |
| 2.5.1 愈伤诱导 | 第100页 |
| 2.5.2 愈伤继代 | 第100-101页 |
| 2.5.3 预培养 | 第101页 |
| 2.5.4 愈伤与农杆菌共培养 | 第101页 |
| 2.5.5 选择培养 | 第101页 |
| 2.5.6 分化培养 | 第101-102页 |
| 2.5.7 生根培养 | 第102页 |
| 2.5.8 移栽 | 第102页 |
| 2.6 基因枪法转化洋葱表皮 | 第102-103页 |
| 2.6.1 实验材料准备 | 第102页 |
| 2.6.2 金粉准备 | 第102页 |
| 2.6.3 质粒DNA包埋金粉 | 第102-103页 |
| 2.6.4 基因枪轰击操作 | 第103页 |
| 2.7 EGⅡ抗体的制备 | 第103-104页 |
| 2.7.1 抗原决定簇分析 | 第103页 |
| 2.7.2 原核表达载体构建 | 第103-104页 |
| 2.7.3 EGⅡ蛋白的诱导表达和检测 | 第104页 |
| 2.8 转基因苗的PCR检测 | 第104-105页 |
| 2.8.1 CTAB法提取水稻的基因组DNA | 第104页 |
| 2.8.2 转基因苗的PCR检测 | 第104-105页 |
| 3 结果分析 | 第105-119页 |
| 3.1 烟草Prla信号肽的亚细胞定位研究 | 第105-107页 |
| 3.1.1 烟草Prla片段的T-A克隆 | 第105页 |
| 3.1.2 烟草Prla亚细胞定位表达载体的构建 | 第105-106页 |
| 3.1.3 基因枪轰击洋葱表皮观察EGFP的瞬时表达 | 第106-107页 |
| 3.2 纤维素酶超表达载体的构建 | 第107-110页 |
| 3.2.1 EGⅡ蛋白密码子的优化 | 第107-108页 |
| 3.2.2 公用过渡载体pC1300T-Ω-Prla-EGFP的构建 | 第108-109页 |
| 3.2.3 组成型表达EGⅡ载体的构建 | 第109页 |
| 3.2.4 诱导型表达EGⅡ载体的构建 | 第109-110页 |
| 3.3 RNA干扰载体的构建 | 第110-111页 |
| 3.4 纤维素合酶超表达载体的构建 | 第111-112页 |
| 3.5 转基因苗的PCR检测 | 第112-116页 |
| 3.5.1 信号肽亚细胞定位表达的转基因苗的的鉴定 | 第112页 |
| 3.5.2 表达EGⅡ转基因苗的鉴定 | 第112-113页 |
| 3.5.3 RNA干扰Os4CL4表达的转基因苗的鉴定 | 第113-114页 |
| 3.5.4 纤维素合酶基因AtCESA8超表达转基因苗的鉴定 | 第114-116页 |
| 3.6 EGⅡ抗原的制备 | 第116-119页 |
| 3.6.1 EGⅡ抗原决定簇的选择 | 第116-117页 |
| 3.6.2 EGⅡ抗原载体的构建 | 第117页 |
| 3.6.3 SDS-PAGE检测EGⅡ抗原表达 | 第117-119页 |
| 4 讨论 | 第119-120页 |
| 参考文献 | 第120-132页 |
| 附录 | 第132-142页 |
| 附录Ⅰ水稻组织培养图片 | 第132-133页 |
| 附录Ⅱ 水稻组织的培养基配方 | 第133-139页 |
| 附录Ⅲ 组织培养主要溶液配方 | 第139-142页 |
| 致谢 | 第142页 |
