| 中文摘要 | 第1-14页 |
| 英文摘要 | 第14-19页 |
| 第一部分 文献综述 | 第19-50页 |
| 一、植物的盐害 | 第19-20页 |
| 1．渗透胁迫 | 第19-20页 |
| 2．离子胁迫 | 第20页 |
| 3．次级胁迫 | 第20页 |
| 二、植物耐盐机制 | 第20-42页 |
| (一) 离子稳态的重建及其调控机制 | 第20-29页 |
| 1 Na~+的稳态 | 第21-25页 |
| 1．1 Na~+的内流 | 第21-23页 |
| 1．2 Na~+的外排 | 第23-24页 |
| 1．3 Na~+区隔化 | 第24页 |
| 1．4 木质部Na~+装载的控制 | 第24-25页 |
| 1．5 韧皮部Na~+的回流 | 第25页 |
| 2．K~+稳态 | 第25-26页 |
| 3．Cl~-的吸收和区隔化 | 第26页 |
| 4．Ca~(2+)的均衡 | 第26-28页 |
| 5．SOS信号通路与离子均衡的调控及植物耐盐性 | 第28-29页 |
| (二) 渗透稳态的重建 | 第29-36页 |
| 1 渗透稳态 | 第29-35页 |
| 1．1 海藻糖(trehalose) | 第30页 |
| 1．2 脯氨酸(proline) | 第30-32页 |
| 1．3 胚胎发生晚期丰富蛋白—Lea蛋白 | 第32页 |
| 1．4 棉子糖族寡糖(raffinose family oligosaccharides，RFOs) | 第32-35页 |
| 2．与渗透稳态有关的调节途径 | 第35-36页 |
| (三) 去除毒害 | 第36-42页 |
| 1．植物硫氧还蛋白家族(TRXs) | 第36-38页 |
| 2．硫氧还蛋白系统及其介导的氧化还原调节 | 第38-40页 |
| 2．1 依赖于NADPH的硫氧还蛋白系统 | 第39页 |
| 2．2 叶绿体铁氧还蛋白／硫氧还蛋白系统 | 第39-40页 |
| 3．硫氧还蛋白在植物中的表达及调控 | 第40-41页 |
| 4．硫氧还蛋白在植物细胞抗氧化防御中的功能及其它 | 第41-42页 |
| 三、ESTs应用与植物耐逆研究的基因组途径 | 第42-44页 |
| 1．EST测序及其应用 | 第42-44页 |
| 1．1 EST序列的适用性和生物多样性 | 第42-43页 |
| 1．2 EST可作为全基因组的补充 | 第43-44页 |
| 1．3 EST老序列的新用途 | 第44页 |
| 2．植物耐逆性研究的基因组途径 | 第44页 |
| 四、基因沉默在植物基因功能研究中的应用 | 第44-49页 |
| 1．基因沉默的分子机制 | 第45-47页 |
| 2．植物基因沉默载体转化系统及其应用 | 第47-49页 |
| 五、盐芥作为耐盐研究模式系统的可行性 | 第49-50页 |
| 第二部分 实验部分 | 第50-129页 |
| 第一章 盐芥(Thellungiella halophila)EST数据库的构建 | 第52-64页 |
| 实验材料及实验方法 | 第52页 |
| 实验材料 | 第52-53页 |
| 实验方法 | 第53-56页 |
| 1．盐芥总RNA提取 | 第54页 |
| 2．Poly(A+)RNA分离 | 第54页 |
| 3．cDNA库构建 | 第54-55页 |
| 4．噬菌粒的转化 | 第55页 |
| 5．质粒的提取 | 第55页 |
| 6．质粒的双酶切及电泳 | 第55-56页 |
| 7．质粒DNA测序 | 第56页 |
| 8．序列编辑和BLAST分析 | 第56页 |
| 实验结果及分析 | 第56-61页 |
| 1．测序结果和BLAST分析结果 | 第56-57页 |
| 2．盐胁迫调节基因EST | 第57页 |
| 3．Digital Northern分析和DNA alignment分析结果 | 第57-61页 |
| 讨论 | 第61-64页 |
| 第二章 盐胁迫下盐芥(T.halophila)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)生长及渗透调节的比较 | 第64-73页 |
| 实验材料和方法 | 第64-65页 |
| 1．植物材料 | 第64页 |
| 2．实验方法 | 第64-65页 |
| 2．1 盐芥和拟南芥耐盐性比较 | 第64页 |
| 2．2 盐芥生长盐度阈值的测定 | 第64页 |
| 2．3 生长指标测定 | 第64页 |
| 2．4 K~+和Na~+含量测定 | 第64页 |
| 2．5 游离氨基酸和脯氨酸分析 | 第64-65页 |
| 2．6 有机酸和可溶性糖含量的测定 | 第65页 |
| 2．7 渗透势的测定 | 第65页 |
| 2．8 丙二醛(MDA)含量的测定 | 第65页 |
| 实验结果 | 第65-71页 |
| 1 盐芥和拟南芥耐盐性比较 | 第65页 |
| 2 盐芥生长盐度阈值 | 第65-66页 |
| 3 NaCl对盐芥、拟南芥生长的影响 | 第66-67页 |
| 4 NaCl对盐芥、拟南芥K~+和Na~+含量的影响 | 第67-68页 |
| 5 NaCl对盐芥、拟南芥叶片脯氨酸、游离氨基酸、有机酸和可溶性糖含量的影响 | 第68-70页 |
| 6 NaCl对盐芥、拟南芥渗透势的影响 | 第70页 |
| 7 NaCl对盐芥、拟南芥丙二醛(MDA)含量的影响 | 第70-71页 |
| 讨论 | 第71-73页 |
| 第三章 盐芥P5CS基因在胁迫条件下的表达分析 | 第73-81页 |
| 实验材料和实验方法 | 第73-75页 |
| 1．实验材料 | 第73页 |
| 1．1 植物材料 | 第73页 |
| 1．2 菌种和cDNA文库 | 第73页 |
| 1．3 化学试剂、主要仪器设备 | 第73页 |
| 2．实验方法 | 第73-75页 |
| 2．1 大肠杆菌XL1-Blue MRF′感受态细胞的制备和转化 | 第73页 |
| 2．2 质粒的提取、双酶切及电泳、质粒DNA测序 | 第73页 |
| 2．3 盐芥△~1-二氢吡咯-5-羧酸合成酶基因(ThP5C3)cDNA克隆的分离 | 第73页 |
| 2．4 GeneClean方法从琼脂糖凝胶上回收再扩增cDNA片段 | 第73页 |
| 2．5 盐芥总RNA的提取 | 第73-74页 |
| 2．6 Northern杂交分析 | 第74-75页 |
| 2．7 脯氨酸、渗透势的测定 | 第75页 |
| 实验结果与分析 | 第75-80页 |
| 1 盐芥ThP5CS cDNA克隆的分离及序列分析 | 第75-76页 |
| 2 盐芥ThP5CS基因在不同胁迫下的表达 | 第76-79页 |
| 3 盐芥叶中脯氨酸含量以及渗透调节能力的变化 | 第79-80页 |
| 讨论 | 第80-81页 |
| 第四章 盐芥ThThx h，ThGOLS和ThSOS3基因克隆及功能分析 | 第81-129页 |
| 一、盐芥ThThx h基因克隆及功能分析 | 第81-94页 |
| 实验材料 | 第81页 |
| 1 植物材料 | 第81页 |
| 2 菌种 | 第81页 |
| 3 质粒载体 | 第81页 |
| 4 酶及化学试剂 | 第81页 |
| 5 引物序列 | 第81页 |
| 6 培养基 | 第81页 |
| 7 质粒提取液 | 第81页 |
| 8 主要仪器设备 | 第81页 |
| 实验方法 | 第81-86页 |
| 1 盐芥硫氧还蛋白h(ThTrx h)cDNA克隆的分离与测序 | 第81-82页 |
| 2 盐芥总RNA的提取 | 第82页 |
| 3 植物基因组DNA的提取 | 第82页 |
| 4 Northern杂交分析 | 第82页 |
| 5 Southern杂交分析 | 第82-83页 |
| 6 ThTrxh-GST融合蛋白原核表达载体的构建 | 第83页 |
| 7 ThTrxh-GST融合蛋白的表达以及纯化 | 第83-84页 |
| 8 硫氧还蛋白h活性测定 | 第84页 |
| 9 植物表达载体pROKⅡ-ThTRXh的构建 | 第84页 |
| 10 植物表达载体的农杆菌转化 | 第84页 |
| 11 农杆菌质粒的提取与鉴定 | 第84-85页 |
| 12 渗透法转化拟南芥 | 第85页 |
| 13 转化子的筛选及遗传分析 | 第85-86页 |
| 实验结果与分析 | 第86-93页 |
| 1 盐芥硫氧还蛋白h(ThTrx h)cDNA序列及分析 | 第86-88页 |
| 2 不同胁迫处理对盐芥硫氧还蛋白h(ThTrx h)基因表达的影响 | 第88-91页 |
| 2．1 NaCl处理不同时间对盐芥叶硫氧还蛋白h基因表达的影响 | 第88页 |
| 2．2 不同浓度NaCl处理对盐芥叶硫氧还蛋白h基因表达的影响 | 第88-89页 |
| 2．3 不同浓度NaCl处理对盐芥根硫氧还蛋白h基因表达的影响 | 第89页 |
| 2．4 不同胁迫条件对盐芥叶硫氧还蛋白h基因表达的影响 | 第89-90页 |
| 2．5 不同胁迫条件对盐芥根硫氧还蛋白h基因表达的影响 | 第90页 |
| 2．6 ABA对盐芥叶硫氧还蛋白h基因表达的影响 | 第90-91页 |
| 2．7 ABA对盐芥根硫氧还蛋白h基因表达的影响 | 第91页 |
| 3．ThTrxh-GST融合蛋白原核表达载体的构建 | 第91-92页 |
| 4．融合蛋白的表达、纯化及活性测定 | 第92页 |
| 4．1 融合蛋白的表达以及纯化 | 第92页 |
| 4．2 硫氧还蛋白h的还原活性测定 | 第92页 |
| 5．转基因拟南芥表型分析 | 第92-93页 |
| 5．1 转基因拟南芥的筛选 | 第92-93页 |
| 5．2 纯系转基因植株的获得 | 第93页 |
| 讨论 | 第93-94页 |
| 二、盐芥ThGOLS基因克隆及功能分析 | 第94-112页 |
| 实验材料 | 第94-95页 |
| 1 植物材料 | 第94页 |
| 2 菌种、质粒载体 | 第94页 |
| 3 酶及化学试剂 | 第94-95页 |
| 4 引物序列 | 第95页 |
| 5 培养基、质粒提取液和主要仪器设备 | 第95页 |
| 实验方法 | 第95-97页 |
| 1 盐芥肌醇半乳糖苷合成酶(ThGOLS)cDNA克隆的分离与测序 | 第95页 |
| 2 基本分子生物学实验技术 | 第95页 |
| 3 植物表达载体pROKⅡ-ThGOLS的构建 | 第95页 |
| 4 植物表达载体的农杆菌转化、农杆菌质粒的提取与鉴定、渗透法转化拟南芥、转化子的筛选及遗传分析 | 第95页 |
| 5 转基因植株外源基因检测 | 第95-96页 |
| 6 转基因拟南芥植株的耐逆性分析 | 第96-97页 |
| 6．1 转基因拟南芥植株在种子萌发阶段的耐逆性分析 | 第96页 |
| 6．2 转基因拟南芥植株幼苗生长阶段的耐盐性分析 | 第96-97页 |
| 实验结果与分析 | 第97-110页 |
| 1．盐芥肌醇半乳糖苷合成酶(ThGOLS)cDNA的克隆及序列分析 | 第97-101页 |
| 2．不同胁迫处理对盐芥肌醇半乳糖苷合成酶(ThGOLS)基因表达的影响 | 第101-102页 |
| 2．1 ABA、NaCl对盐芥叶肌醇半乳糖苷合成酶(ThGOLS)基因表达的影响 | 第101页 |
| 2．2 ABA、NaCl对盐芥根肌醇半乳糖苷合成酶(ThGOLS)基因表达的影响 | 第101页 |
| 2．3 不同胁迫条件对盐芥根肌醇半乳糖苷合成酶基因表达的影响 | 第101-102页 |
| 2．4 不同胁迫条件对盐芥叶肌醇半乳糖苷合成酶基因的影响 | 第102页 |
| 3．转基因拟南芥表型分析 | 第102-103页 |
| 3．1 转基因植株外源ThGOLS基因的PCR检测 | 第103页 |
| 3．2 转基因植株外源ThGOLS基因的Northern检测 | 第103页 |
| 4．转基因拟南芥植株的耐盐性鉴定 | 第103-110页 |
| 4．1 转基因拟南芥萌发阶段的耐盐性分析 | 第103-106页 |
| 4．2 转基因拟南芥幼苗生长阶段的耐盐性分析 | 第106-110页 |
| 讨论 | 第110-112页 |
| 三、盐芥钙感应蛋白SOS3(ThSOS3)基因克隆及功能分析 | 第112-129页 |
| 实验材料 | 第112页 |
| 1 植物材料 | 第112页 |
| 2 菌种、质粒载体 | 第112页 |
| 3 酶及化学试剂 | 第112页 |
| 4 引物序列 | 第112页 |
| 5 培养基、质粒提取液和主要仪器设备 | 第112页 |
| 实验方法 | 第112-117页 |
| 1 盐芥钙感应蛋白SOS3(ThSOS3)基因cDNA克隆的分离与测序 | 第112页 |
| 2 基本分子生物学实验技术 | 第112-113页 |
| 3 植物表达载体pROKⅡ-ThSOS3和基因沉默载体的构建 | 第113页 |
| 4 植物表达载体的农杆菌转化、农杆菌质粒的提取与鉴定 | 第113-114页 |
| 5 渗透法转化拟南芥和盐芥 | 第114页 |
| 6 转化子的筛选及遗传分析 | 第114页 |
| 7 转基因植株外源基因检测 | 第114-115页 |
| 8 转基因拟南芥植株内源AtSOS1和AtSOS2基因Northern检测 | 第115-116页 |
| 9 转基因拟南芥植株耐逆性分析 | 第116-117页 |
| 9．1 转基因拟南芥植株萌发阶段的耐逆性分析 | 第116-117页 |
| 9．2 转基因拟南芥植株幼苗生长阶段的耐盐性分析 | 第117页 |
| 实验结果与分析 | 第117-129页 |
| 1 盐芥钙感应蛋白SOS3(ThSOS3)基因cDNA的克隆及序列及分析 | 第117-120页 |
| 2．双元植物表达载体pROKⅡ—ThSOS3和基因沉默载体的构建 | 第120-121页 |
| 2．1 双元植物表达载体pROKⅡ—ThSOS3的构建 | 第120-121页 |
| 2．2 ThSOS3基因沉默载体的构建 | 第121页 |
| 3．转基因植株的遗传分析 | 第121-122页 |
| 3．1 转基因拟南芥的遗传分析 | 第121页 |
| 3．2 Basta筛选转基因盐芥苗 | 第121-122页 |
| 4 转基因拟南芥植株外源基因检测 | 第122-123页 |
| 4．1 转基因植株外源ThSOS3基因的PCR鉴定 | 第122页 |
| 4．2 转基因植株外源ThSOS3基因的Southern分析 | 第122页 |
| 4．3 转基因植株外源ThSOS3基因的Northern分析 | 第122-123页 |
| 5 转基因拟南芥植株内源AtSOS1和AtSOS2基因Northern检测 | 第123页 |
| 6．转基因拟南芥植株的耐逆性鉴定 | 第123-129页 |
| 6．1 转基因拟南芥种子萌发阶段的耐逆性分析 | 第123-126页 |
| 6．2 转基因拟南芥植株幼苗生长阶段的耐盐性分析 | 第126-129页 |
| 讨论 | 第129-132页 |
| 参考文献 | 第132-149页 |
| 图版 | 第149-154页 |
| 攻读博士学位期间整理发表的论文及参与的科研课题 | 第154-156页 |
| 致谢 | 第156页 |
