| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 研究背景 | 第9-10页 |
| 1.1.1 重金属污染 | 第9页 |
| 1.1.2 植物的解毒机制 | 第9-10页 |
| 1.1.3 植物修复技术 | 第10页 |
| 1.2 谷胱甘肽（Glutathione, GSH） | 第10-12页 |
| 1.2.1 谷胱甘肽的作用 | 第10页 |
| 1.2.2 谷胱甘肽的生物合成 | 第10-11页 |
| 1.2.3 谷胱甘肽合酶(Glutathione synthase, GS) | 第11-12页 |
| 1.2.4 谷胱甘肽合酶的表达特征 | 第12页 |
| 1.3 植物络合素（Phytochelatins, PCs） | 第12-15页 |
| 1.3.1 植物络合素的结构 | 第12页 |
| 1.3.2 植物络合素的作用 | 第12-13页 |
| 1.3.3 植物络合素合酶 (Phytochelatin synthase, PCS) | 第13页 |
| 1.3.4 植物络合素合酶的活性调控 | 第13-14页 |
| 1.3.5 植物络合素合酶的表达调控 | 第14页 |
| 1.3.6 植物络合素合酶的转基因研究 | 第14-15页 |
| 1.4 研究目的与意义 | 第15页 |
| 1.5 研究内容与技术路线 | 第15-17页 |
| 1.5.1 研究内容 | 第15-16页 |
| 1.5.2 技术路线 | 第16-17页 |
| 2 烟草NtGSH2基因的分子生物学特征 | 第17-24页 |
| 2.1 材料与方法 | 第17-18页 |
| 2.1.1 植物材料 | 第17页 |
| 2.1.2 合成的寡核苷酸片段 | 第17页 |
| 2.1.3 生物信息学分析 | 第17页 |
| 2.1.4 烟草的培养 | 第17页 |
| 2.1.5 烟草的胁迫处理 | 第17-18页 |
| 2.1.6 实时荧光定量PCR分析 | 第18页 |
| 2.2 结果与分析 | 第18-22页 |
| 2.2.1 NtGSH2的理化性质及结构预测 | 第18页 |
| 2.2.2 NtGSH2的序列比对及进化分析 | 第18-20页 |
| 2.2.3 NtGSH2的组织表达模式分析 | 第20-21页 |
| 2.2.4 NtGSH2的重金属诱导表达分析 | 第21-22页 |
| 2.3 讨论与小结 | 第22-24页 |
| 3 烟草NtPCS1基因的分子生物学特征 | 第24-44页 |
| 3.1 材料与方法 | 第24-32页 |
| 3.1.1 植物材料 | 第24页 |
| 3.1.2 合成的寡核苷酸片段 | 第24页 |
| 3.1.3 植物表达载体 | 第24-25页 |
| 3.1.4 菌株 | 第25页 |
| 3.1.5 培养基 | 第25-26页 |
| 3.1.6 生物信息学分析 | 第26页 |
| 3.1.7 通用的载体构建流程 | 第26-29页 |
| 3.1.8 pBI121-NtPCS1pro::GUS载体构建 | 第29页 |
| 3.1.9 烟草的遗传转化（叶盘转化法） | 第29页 |
| 3.1.10 烟草阳性苗的鉴定 | 第29-31页 |
| 3.1.11 烟草的胁迫处理 | 第31页 |
| 3.1.12 GUS染色及活性测定 | 第31-32页 |
| 3.1.13 Cys、GSH和PCs含量测定 | 第32页 |
| 3.2 结果与分析 | 第32-42页 |
| 3.2.1 NtPCS1的生物信息学分析 | 第32-34页 |
| 3.2.2 NtPCS1的组织表达模式分析 | 第34-36页 |
| 3.2.3 NtPCS1的重金属诱导表达分析 | 第36-40页 |
| 3.2.4 重金属胁迫烟草体内PCs含量分析 | 第40-42页 |
| 3.3 讨论与小结 | 第42-44页 |
| 3.3.1 PCS基因的组织表达模式 | 第42页 |
| 3.3.2 PCS基因的诱导表达 | 第42-43页 |
| 3.3.3 重金属诱导对PCs含量的影响 | 第43-44页 |
| 4 烟草NtPCS1基因的生物学功能 | 第44-66页 |
| 4.1 材料与方法 | 第44-48页 |
| 4.1.1 植物材料 | 第44页 |
| 4.1.2 合成的寡核苷酸片段 | 第44页 |
| 4.1.3 原核表达表达载体 | 第44-45页 |
| 4.1.4 菌株 | 第45-46页 |
| 4.1.5 表达载体构建 | 第46页 |
| 4.1.6 拟南芥的遗传转化（蘸花法） | 第46-47页 |
| 4.1.7 阳性苗的鉴定 | 第47页 |
| 4.1.8 烟草的胁迫处理 | 第47-48页 |
| 4.1.9 Cys、GSH和PCs含量测定 | 第48页 |
| 4.1.10 Cd~(2+)和Zn~(2+)含量测定 | 第48页 |
| 4.1.11 NtPCS1蛋白酶活测定 | 第48页 |
| 4.2 结果与分析 | 第48-62页 |
| 4.2.1 NtPCS1蛋白在大肠杆菌中的表达 | 第48-51页 |
| 4.2.2 NtPCS1基因在拟南芥Atpcs1突变体中的异源表达分析 | 第51-54页 |
| 4.2.3 NtPCS1基因的过量表达烟草根长生长分析 | 第54-56页 |
| 4.2.4 NtPCS1基因的过量表达烟草的PCs含量分析 | 第56-61页 |
| 4.2.5 NtPCS1基因的过量表达植株的Cd~(2+)和Zn~(2+)含量分析 | 第61-62页 |
| 4.3 讨论与小结 | 第62-66页 |
| 4.3.1 PCS蛋白的植物络合素合酶活性 | 第62-63页 |
| 4.3.2 PCS基因的过量表达或异源表达对重金属的响应 | 第63-64页 |
| 4.3.3 外源GSH在植物对重金属响应方面的影响 | 第64-66页 |
| 结论 | 第66-67页 |
| 致谢 | 第67-68页 |
| 参考文献 | 第68-76页 |
| 攻读学位期间发表的与学位论文相关学术论文及研究工作 | 第76-77页 |
| 附录 缩略词表 | 第77页 |
