| Acknowledgement | 第11-16页 |
| Abbreviations | 第16-19页 |
| Abstract | 第19-22页 |
| 摘要 | 第23-26页 |
| Chapter 1 General Introduction | 第26-29页 |
| 1.1. Significance value of Oryza sativa L | 第26页 |
| 1.2 Environmental stresses under field conditions | 第26-27页 |
| 1.3 Objectives of the study | 第27-28页 |
| 1.4 Overview of the whole study | 第28-29页 |
| Chapter 2 Review of literature | 第29-42页 |
| 2.1 Consumption of herbicides in agriculture | 第29-31页 |
| 2.2 Herbicide in the environment | 第31-32页 |
| 2.3 Accumulation and distribution of herbicides after application | 第32-33页 |
| 2.4 Adverse effects of herbicides on plants | 第33-34页 |
| 2.5 Toxic effects of 2,4-D on crop plants | 第34-35页 |
| 2.6 Toxic effects of 2,4-D on non-plant species | 第35-36页 |
| 2.7 Toxic effects of 2,4-D on Aquatic plants | 第36页 |
| 2.8 Advance formulations of 2,4-D and herbicide resistant crops | 第36-39页 |
| 2.9 Plant stress responses and salinity | 第39-42页 |
| Chapter 3 Butachlor-induced ROS production and stress responsive gene regulations in rice | 第42-73页 |
| 3.1. Introduction | 第42-44页 |
| 3.2 Materials and methods | 第44-48页 |
| 3.2.1 Plant material | 第44页 |
| 3.2.2 Morphological parameters | 第44页 |
| 3.2.3 Chlorophyll pigments and fluorescence | 第44-45页 |
| 3.2.4 Determination of malondialdehyde and ROS contents | 第45页 |
| 3.2.5 Histochemical staining and EL estimation | 第45页 |
| 3.2.6 Butachlor quantification in rice tissues | 第45-46页 |
| 3.2.7 Biochemical analysis | 第46页 |
| 3.2.8 Determination of non-enzymatic antioxidants | 第46-47页 |
| 3.2.9 Ultrastructural observations | 第47页 |
| 3.2.10 Total RNA extraction, cDNA synthesis, and qRT-PCR assay | 第47页 |
| 3.2.11 Statistical analyses | 第47-48页 |
| 3.3 Results | 第48-62页 |
| 3.3.1 Plant morphology | 第48页 |
| 3.3.2 Herbicide accumulation | 第48页 |
| 3.3.3 Chloroplast ultrastructure | 第48-49页 |
| 3.3.4 Pigments concentration and chlorophyll fluorescence | 第49-52页 |
| 3.3.5 Butachlor induces oxidative stress in rice plants | 第52-55页 |
| 3.3.6 Analysis of antioxidant enzymes | 第55-58页 |
| 3.3.7 Analysis of non-enzymatic antioxidants | 第58-59页 |
| 3.3.8 Total soluble protein, sugar and proline contents | 第59-62页 |
| 3.4 Discussion | 第62-71页 |
| 3.5 Conclusions | 第71-73页 |
| Chapter 4 2,4-D and salinity differentially modulates stress responses in rice | 第73-105页 |
| 4.0 Introduction | 第73-74页 |
| 4.1 Materials and methods | 第74-75页 |
| 4.1.1 Plant material | 第74-75页 |
| 4.2 Materials and methods | 第75-79页 |
| 4.2.1 Plant material | 第75页 |
| 4.2.2 Morphological parameters | 第75-76页 |
| 4.2.4 Determination of malondialdehyde and ROS | 第76页 |
| 4.2.5 Electrolyte leakage estimation | 第76页 |
| 4.2.6 Biochemical analysis | 第76页 |
| 4.2.7 Determination of non-enzymatic antioxidants | 第76-77页 |
| 4.2.8 Indole acetic acid (IAA) and abscisic acid (ABA) measurements | 第77-78页 |
| 4.2.9 Ultrastructural observations | 第78页 |
| 4.2.10 Total RNA extraction, cDNA synthesis, and qPCR assay | 第78页 |
| 4.2.11 Statistical analysis | 第78-79页 |
| 4.3. Results | 第79-88页 |
| 4.3.1 Morphological parameters | 第79页 |
| 4.3.2 Chlorophyll and fluorescence parameters | 第79-80页 |
| 4.3.3 Oxidative stress production | 第80页 |
| 4.3.4 Response of enzymatic and non- enzymatic antioxidants | 第80-82页 |
| 4.3.5 Total soluble, proline and sugar contents | 第82-83页 |
| 4.3.6 Elements uptake | 第83-85页 |
| 4.3.7 Expression of Na~+ and K~+ transporter gene in rice cultivars | 第85-86页 |
| 4.3.8 Crosstalk of IAA and ABA | 第86-88页 |
| 4.3.9 Changes in the structure of the chloroplast and mitochondria | 第88页 |
| 4.4. Discussion | 第88-104页 |
| 4.5 Conclusion | 第104-105页 |
| Chapter 5 2,4-D attenuates salinity-induced toxicity in roots of rice cultivars | 第105-145页 |
| 5.1 Introduction | 第105-106页 |
| 5.2 Materials and methods | 第106-111页 |
| 5.2.1 Plant material and experimental design | 第106-107页 |
| 5.2.2 Morphological parameters | 第107页 |
| 5.2.3 Determination of malondialdehyde and ROS | 第107-108页 |
| 5.2.4 Histochemical staining and electrolyte leakage estimation | 第108页 |
| 5.2.5 Biochemical analysis | 第108页 |
| 5.2.6 Determination of non-enzymatic antioxidants | 第108-109页 |
| 5.2.7 Visualization of callose and lignin | 第109-110页 |
| 5.2.8 Determination of Na~+9 K~+ and lignin | 第110页 |
| 5.2.9 RNA isolation, cDNA synthesis and qRT-PCR assay | 第110-111页 |
| 5.2.10 Ultrastructural observations | 第111页 |
| 5.2.11 Statistical analysis | 第111页 |
| 5.3 Results | 第111-131页 |
| 5.3.1 Effects of 2,4-D/salt on biomass production,K~+ and Na~+ accumulation | 第111-112页 |
| 5.3.2 Effects of 2,4-D/salt on oxidative stress | 第112-114页 |
| 5.3.3 Response of enzymatic antioxidants | 第114-116页 |
| 5.3.4 Effects of 2,4-D/salt on glutathione-ascorbate cycle | 第116-119页 |
| 5.3.5 Effects of 2,4-D/salt on gene expression | 第119-121页 |
| 5.3.6 Gene expression of Na~+ and K~+ transporters genes | 第121-130页 |
| 5.3.8 Root ultra-structure under individual and combined stress treatments | 第130-131页 |
| 5.4 Discussion | 第131-142页 |
| 5.4.1 Possible mechanisms of salt tolerance | 第141-142页 |
| 5.5 Conclusion | 第142-145页 |
| Chapter 6 Salinity reduces 2,4-D efficacy in Echinochloa crusgalli | 第145-173页 |
| 6.0 Introduction | 第145-148页 |
| 6.1 Materials and methods | 第148-153页 |
| 6.1.1 Plant material and experimental design | 第148页 |
| 6.1.2 Morphological parameters | 第148页 |
| 6.1.3 Measurements of PSII maximum quantum yield | 第148-149页 |
| 6.1.4 Determination of malondialdehyde and RO | 第149页 |
| 6.1.5 Histochemical staining and Electrolyte leakage estimation | 第149页 |
| 6.1.6 Biochemical analysis | 第149-150页 |
| 6.1.7 Determination of non-enzymatic antioxidants | 第150-151页 |
| 6.1.8 Determination of Na~+ and K~+ | 第151页 |
| 6.1.9 Indole acetic acid (IAA), abscisic acid (ABA) measurement | 第151-152页 |
| 6.1.10 Measurement of leaf relative water content | 第152页 |
| 6.1.11 Ultrastructural observations | 第152页 |
| 6.1.12 Statistical analysis | 第152-153页 |
| 6.2 Results | 第153-163页 |
| 6.2.1 Morphological parameters | 第153页 |
| 6.2.2 Chlorophyll and Chlorophyll fluorescence parameters | 第153-155页 |
| 6.2.3 Oxidative stress biomarkers | 第155-156页 |
| 6.2.4 Antioxidant enzymes activities | 第156-158页 |
| 6.2.5 Non-enzymatic antioxidant enzymes | 第158-159页 |
| 6.2.6 Mineral contents (K~+, Na~+ and K~+/Na~+) | 第159-161页 |
| 6.2.7 IAA and ABA interaction | 第161页 |
| 6.2.8 Changes in the ultrastructure of the chloroplast and mitochondria | 第161-162页 |
| 6.2.9 Principal component analysis | 第162-163页 |
| 6.3 Discussion | 第163-172页 |
| 6.4 Conclusion | 第172-173页 |
| Chapter 7 Transcriptomic analysis of rice cultivars under 2,4-D and saline stress conditions | 第173-201页 |
| 7.1 Introduction | 第173-174页 |
| 7.2 Materials and methods | 第174-175页 |
| 7.2.1 Plant material and experimental design | 第174页 |
| 7.2.2 RNA-Seq | 第174-175页 |
| 7.2.3 Analysis of illumina sequencing results | 第175页 |
| 7.3 Results | 第175-194页 |
| 7.3.1 Sequencing output and assembly | 第175-176页 |
| 7.3.2 Gene annotation and functional classification | 第176-185页 |
| 7.3.3 Subcellular localization of DEGs in rice cultivars | 第185-188页 |
| 7.3.4 The herbicide 2,4-D responsive P450 and Glutathione DEGs | 第188-189页 |
| 7.3.5 Expression of DEGs involved in indole acetic acid synthesis and signaltransduction | 第189-191页 |
| 7.3.6 Expression of DEGs involved in ethylene synthesis | 第191-192页 |
| 7.3.7 Expression of DEGs involved in ABA synthesis and degradation | 第192-193页 |
| 7.3.8 Expression of key salt-responsive DEGs in rice cultivars | 第193-194页 |
| 7.3.9 Expression of DEGs involved in ABA synthesis genes | 第194页 |
| 7.4 Discussion | 第194-200页 |
| 7.5 Conclusion | 第200-201页 |
| Chapter 8 | 第201-203页 |
| 8.1 Major findings | 第201-202页 |
| 8.2 Future perspectives | 第202-203页 |
| References | 第203-223页 |
| List of publications | 第223页 |
