| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1. 引言 | 第12-29页 |
| 1.1 植物适应低磷胁迫的生理和分子机制 | 第12-16页 |
| 1.1.1 土壤有效磷低限制了作物的生长 | 第12-13页 |
| 1.1.2 低磷胁迫对植物根形态构型建成的影响 | 第13-14页 |
| 1.1.3 低磷诱导有机酸分泌参与土壤中难溶性磷的活化 | 第14-15页 |
| 1.1.4 与根际微生物共生有利于植物适应低磷胁迫 | 第15页 |
| 1.1.5 低磷胁迫下植物的磷信号网络建成 | 第15-16页 |
| 1.2 植物紫色酸性磷酸酶的研究进展 | 第16-24页 |
| 1.2.1 紫色酸性磷酸酶的催化机制和结构特征 | 第16-17页 |
| 1.2.2 植物紫色酸性磷酸酶家族的成员组成及其功能多样性 | 第17-19页 |
| 1.2.3 植物紫色酸性磷酸酶的生化酶学特性 | 第19-21页 |
| 1.2.4 植物紫色酸性磷酸酶的亚细胞定位 | 第21-22页 |
| 1.2.5 磷有效性对植物紫色酸性磷酸酶的调控 | 第22-23页 |
| 1.2.6 紫色酸性磷酸酶参与植物对低磷胁迫的适应 | 第23页 |
| 1.2.7 参与有机磷活化利用的其他的酸性磷酸酶 | 第23-24页 |
| 1.3 柱花草对酸性土壤具有超强适应能力 | 第24-26页 |
| 1.4 研究的目的、内容和意义 | 第26-28页 |
| 1.5 技术路线 | 第28-29页 |
| 2. 材料与方法 | 第29-41页 |
| 2.1 实验材料和仪器 | 第29-30页 |
| 2.1.1 植物材料 | 第29页 |
| 2.1.2 供试菌株 | 第29页 |
| 2.1.3 载体 | 第29页 |
| 2.1.4 细菌培养基 | 第29页 |
| 2.1.5 主要仪器设备 | 第29-30页 |
| 2.2 实验方法 | 第30-39页 |
| 2.2.1 常规生理和生化指标测定方法 | 第30-31页 |
| 2.2.1.1 蛋白含量测定 | 第30页 |
| 2.2.1.2 植物样品可溶性磷浓度测定 | 第30页 |
| 2.2.1.3 植物样品全磷含量测定 | 第30-31页 |
| 2.2.2 酸性磷酸酶及植酸酶相关的实验方法 | 第31-34页 |
| 2.2.2.1 胞内酸性磷酸酶活性测定 | 第31页 |
| 2.2.2.2 胞外酸性磷酸酶活性测定 | 第31-32页 |
| 2.2.2.3 胞内植酸酶活性测定 | 第32-33页 |
| 2.2.2.4 胞外植酸酶活性测定 | 第33页 |
| 2.2.2.5 根系胞外酸性磷酸酶的原位组织化学染色 | 第33-34页 |
| 2.2.2.6 酸性磷酸酶同工酶电泳 | 第34页 |
| 2.2.2.7 酸性磷酸酶同工酶的质谱鉴定 | 第34页 |
| 2.2.3 分子生物学实验方法 | 第34-39页 |
| 2.2.3.1 柱花草SgPAPs基因cDNA全长序列的克隆及生物信息学分析 | 第34-35页 |
| 2.2.3.2 荧光定量PCR (qRT-PCR)分析 | 第35页 |
| 2.2.3.3 亚细胞定位分析 | 第35页 |
| 2.2.3.4 SgPAP23重组蛋白的大肠杆菌异源表达和蛋白纯化 | 第35-36页 |
| 2.2.3.5 SgPAP23的生化酶学特征分析 | 第36-37页 |
| 2.2.3.6 Western blot分析 | 第37页 |
| 2.2.3.7 超量表达SgPAPs菜豆毛根和拟南芥转基因材料构建 | 第37-39页 |
| 2.3 试验设计 | 第39-40页 |
| 2.3.1 柱花草根系酸性磷酸酶及其植酸酶活性基因型差异分析试验 | 第39页 |
| 2.3.2 柱花草对外源植酸磷活化利用能力比较试验 | 第39页 |
| 2.3.3 柱花草对外源dNTP活化利用能力比较试验 | 第39页 |
| 2.3.4 柱花草水培试验 | 第39-40页 |
| 2.3.5 转基因菜豆毛根对外源有机磷利用能力比较试验 | 第40页 |
| 2.3.6 转基因拟南芥对外源植酸磷利用能力比较试验 | 第40页 |
| 2.4 数据统计分析及作图 | 第40-41页 |
| 3. 结果与分析 | 第41-86页 |
| 3.1 柱花草根系酸性磷酸酶活性分析及基因型筛选 | 第41-47页 |
| 3.1.1 不同磷处理时间对柱花草根系可溶性磷和酸性磷酸酶的影响 | 第41-42页 |
| 3.1.2 不同基因型柱花草的根系酸性磷酸酶及植酸酶活性比较 | 第42-46页 |
| 3.1.3 柱花草根系酸性磷酸酶和植酸酶活性的相关性分析 | 第46-47页 |
| 3.2 柱花草对外源植酸磷活化利用能力的基因型差异 | 第47-51页 |
| 3.2.1 不同磷处理对柱花草根系胞外酸性磷酸酶及其植酸酶活性的影响 | 第47-48页 |
| 3.2.2 外源植酸磷对不同柱花草基因型生长和磷吸收的影响 | 第48-49页 |
| 3.2.3 柱花草根系胞外的磷酸酶活性与其利用外源植酸磷能力的相关性 | 第49-51页 |
| 3.3 柱花草根系低磷胁迫响应酸性磷酸酶的质谱鉴定 | 第51-53页 |
| 3.3.1 柱花草根系酸性磷酸酶同工酶谱的分析 | 第51-52页 |
| 3.3.2 低磷胁迫加强的根系酸性磷酸酶同工酶的质谱分析 | 第52-53页 |
| 3.4 柱花草紫色酸性磷酸酶基因SgPAPs的同源克隆和生物信息学分析 | 第53-57页 |
| 3.4.1 柱花草SgPAPs的cDNA全长序列克隆和序列分析 | 第53-56页 |
| 3.4.2 SgPAPs蛋白三级结构预测 | 第56-57页 |
| 3.5 SgPAP23参与外源植酸磷活化利用的功能研究 | 第57-73页 |
| 3.5.1 磷有效性对SgPAP23的表达调控 | 第57-58页 |
| 3.5.2 柱花草SgPAP23蛋白的亚细胞定位 | 第58-61页 |
| 3.5.3 柱花草SgPAP23蛋白酶学特征分析 | 第61-65页 |
| 3.5.3.1 柱花草SgPAP23重组蛋白的表达纯化 | 第61页 |
| 3.5.3.2 SgPAP23重组蛋白的底物特异性分析 | 第61-62页 |
| 3.5.3.3 金属离子、pH值和温度对SgPAP23酶活性的影响 | 第62-64页 |
| 3.5.3.4 SgPAP23酶动力学参数分析 | 第64-65页 |
| 3.5.4 SgPAP23在菜豆毛根中的功能分析 | 第65-70页 |
| 3.5.4.1 超量表达SgPAP23的转基因菜豆毛根材料构建 | 第65页 |
| 3.5.4.2 超量表达SgPAP23对菜豆毛根酸性磷酸酶和植酸酶活性的影响 | 第65-68页 |
| 3.5.4.3 超量表达SgPAP23对菜豆毛根活化利用外源植酸磷的影响 | 第68-70页 |
| 3.5.5 SgPAP23在转基因拟南芥中的功能分析 | 第70-73页 |
| 3.5.5.1 超量表达SgPAP23的转基因拟南芥材料构建 | 第70页 |
| 3.5.5.2 超量表达SgPAP23对拟南芥根系酸性磷酸酶和植酸酶活性的影响 | 第70-72页 |
| 3.5.5.3 超量表达SgPAP23对拟南芥活化利用外源植酸磷的影响 | 第72-73页 |
| 3.6 SgPAP7、SgPAP10和SgPAP26活化利用外源dNTP的功能研究 | 第73-86页 |
| 3.6.1 柱花草对外源dNTP活化利用能力的基因型差异 | 第73-74页 |
| 3.6.2 柱花草在高磷和低磷处理下的根系酸性磷酸酶活性差异 | 第74-75页 |
| 3.6.3 柱花草SgPAP7、SgPAP10和SgPAP26对低磷胁迫的转录响应 | 第75-76页 |
| 3.6.4 柱花草SgPAP7、SgPAP10和SgPAP26的亚细胞定位 | 第76-80页 |
| 3.6.5 SgPAP7、SgPAP10和SgPAP26在菜豆毛根中的功能分析 | 第80-86页 |
| 3.6.5.1 超量表达SgPAP7/10/26转基因菜豆毛根材料的构建 | 第80页 |
| 3.6.5.2 超量表达SgPAP7/10/26对菜豆毛根酸性磷酸酶活性的影响 | 第80-83页 |
| 3.6.5.3 超量表达SgPAP7/10/26对菜豆毛根活化利用dNTP的影响 | 第83-86页 |
| 4. 讨论与展望 | 第86-93页 |
| 4.1 增加酸性磷酸酶活性是植物响应低磷胁迫的适应性机制 | 第86页 |
| 4.2 柱花草利用外源植酸磷的能力与胞外的酸性磷酸酶活性正相关 | 第86-87页 |
| 4.3 低磷加强表达的柱花草根系酸性磷酸酶同工酶是紫色酸性磷酸酶 | 第87-88页 |
| 4.4 不同紫色酸性磷酸酶家族成员的亚细胞定位和功能存在差异 | 第88-89页 |
| 4.5 柱花草紫色酸性磷酸酶蛋白存在翻译后修饰 | 第89-90页 |
| 4.6 紫色酸性磷酸酶参与柱花草对外源有机磷的活化利用 | 第90-93页 |
| 5. 结论 | 第93-94页 |
| 参考文献 | 第94-107页 |
| 附表1 本研究所用引物 | 第107-109页 |
| 附图 | 第109-110页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第110-111页 |
| 致谢 | 第111-112页 |
