| 致谢 | 第9-10页 |
| 摘要 | 第10-11页 |
| abstract | 第11页 |
| 第一章 文献综述 | 第18-25页 |
| 1.1 环境胁迫对植物的危害 | 第18页 |
| 1.2 植物应对环境胁迫的措施 | 第18-19页 |
| 1.3 干旱胁迫研究进展 | 第19-20页 |
| 1.4 冷胁迫研究进展 | 第20-21页 |
| 1.5 脯氨酸积累与环境胁迫的关系 | 第21页 |
| 1.6 脯氨酸代谢研究进展 | 第21-22页 |
| 1.7 DFR1基因的研究进展 | 第22-23页 |
| 1.8 本课题的依据 | 第23-25页 |
| 第二章 实验材料与方法 | 第25-34页 |
| 2.1 实验材料 | 第25-29页 |
| 2.1.1 植物材料 | 第25页 |
| 2.1.2 载体 | 第25-26页 |
| 2.1.3 菌株 | 第26页 |
| 2.1.4 本研究中用到的引物 | 第26-29页 |
| 2.2 实验方法 | 第29-34页 |
| 2.2.1 植物培养 | 第29页 |
| 2.2.2 干旱和冷胁迫 | 第29-30页 |
| 2.2.3 植物DNA提取 | 第30页 |
| 2.2.4 植物RNA提取及逆转录 | 第30页 |
| 2.2.5 半定量PCR | 第30页 |
| 2.2.6 定量PCR | 第30页 |
| 2.2.7 亚细胞定位 | 第30页 |
| 2.2.8 GUS染色 | 第30页 |
| 2.2.9 脯氨酸含量测定 | 第30-31页 |
| 2.2.10 可溶性糖含量测定 | 第31页 |
| 2.2.11 过氧化氢含量测定 | 第31页 |
| 2.2.12 脯氨酸合成酶活性的测定 | 第31页 |
| 2.2.13 脯氨酸降解酶活性的测定 | 第31页 |
| 2.2.14 脯氨酸恢复 | 第31页 |
| 2.2.15 乳酸恢复 | 第31-32页 |
| 2.2.16 蛋白原核表达 | 第32页 |
| 2.2.17 蛋白提取 | 第32页 |
| 2.2.18 Western-blot检测 | 第32页 |
| 2.2.19 酵母双杂交 | 第32页 |
| 2.2.20 GSTpull-down实验 | 第32-33页 |
| 2.2.21 Co-IP实验 | 第33页 |
| 2.2.22 双突变体及多突变体的获得 | 第33-34页 |
| 第三章 实验结果与分析 | 第34-89页 |
| 3.1 DFR1基因的表达模式 | 第34-41页 |
| 3.1.1 DFR1基因的转录调控 | 第34-35页 |
| 3.1.2 DFR1基因具有物种间的高度保守性 | 第35-36页 |
| 3.1.3 DFR1基因的组织特异性表达 | 第36-38页 |
| 3.1.4 DFR1蛋白的亚细胞定位 | 第38-39页 |
| 3.1.5 DFR1基因在干旱和低温诱导下的表达 | 第39-41页 |
| 3.2 dfr1突变体的表型分析 | 第41-45页 |
| 3.2.1 四个DFR1突变体的分离与鉴定 | 第41-43页 |
| 3.2.2 DFR1基因的表达缺失会致死 | 第43页 |
| 3.2.3 dfr1突变体在干旱和冷冻胁迫下的表型分析 | 第43-45页 |
| 3.3 DFR1过表达株系的建立及表型分析 | 第45-49页 |
| 3.3.1 DFR1过表达株系的构建与鉴定 | 第45-46页 |
| 3.3.2 DFR1过表达株系在干旱和冷冻条件下的表型分析 | 第46-49页 |
| 3.4 DFR1基因对正常条件和胁迫条件下植株表型的影响 | 第49-52页 |
| 3.4.1 DFR1基因影响植物开花时间 | 第49-50页 |
| 3.4.2 DFR1基因影响中度胁迫条件下植物的生物量 | 第50-52页 |
| 3.5 DFR1基因对植物体内可溶性糖含量的影响 | 第52-53页 |
| 3.6 DFR1基因对植物体内活性氧含量的影响 | 第53-54页 |
| 3.7 DFR1基因对植物体内脯氨酸含量的影响 | 第54-57页 |
| 3.7.1 干旱和低温胁迫条件下植物体内脯氨酸的含量 | 第54-55页 |
| 3.7.2 各种不同植物组织中脯氨酸的含量 | 第55-56页 |
| 3.7.3 外源脯氨酸对dfr1突变体在干旱和冷冻胁迫下敏感表型的恢复 | 第56-57页 |
| 3.8 DFR1基因对脯氨酸代谢途径的影响 | 第57-64页 |
| 3.8.1 经典的脯氨酸代谢途径模型 | 第57页 |
| 3.8.2 DFR1基因对脯氨酸合成代谢的影响 | 第57-58页 |
| 3.8.3 DFR1基因对脯氨酸分解代谢的影响 | 第58-62页 |
| 3.8.4 外源乳酸对dfr1突变体在干旱和冷冻胁迫条件下敏感表型的恢复 | 第62-63页 |
| 3.8.5 外源脯氨酸对1/2MS培养基上dfr1突变体表型的影响 | 第63-64页 |
| 3.9 DFR1蛋白与PDH1,PDH2,P5CDH酶的相互作用 | 第64-69页 |
| 3.9.1 DFR1蛋白与PDH1,PDH2,P5CDH酶互作的酵母双杂交验证 | 第64-66页 |
| 3.9.2 DFR1蛋白与PDH1,PDH2,P5CDH酶互作的GSTpull-down验证 | 第66-67页 |
| 3.9.3 DFR1蛋白与PDH1,PDH2,P5CDH酶互作的免疫共沉淀(Co-IP)验证 | 第67-68页 |
| 3.9.4 DFR1.1蛋白与PDH1,PDH2,P5CDH酶互作结构域的酵母双杂交筛选 | 第68-69页 |
| 3.10 DFR1蛋白抑制PDH1,PDH2和P5CDH酶的活性但不降低它们的稳定性 | 第69-76页 |
| 3.10.1 体外无细胞(cell-free)蛋白降解实验 | 第69-70页 |
| 3.10.2 体内实验表明DFR1蛋白也并不影响PDH1,PDH2,P5CDH酶的稳定性 | 第70-71页 |
| 3.10.3 原核表达的DFR1蛋白可以抑制体内PDH1和P5CDH酶的活性 | 第71-74页 |
| 3.10.4 原核表达的DFR1蛋白可以抑制原核表达的的PDH1和P5CDH酶的活性 | 第74-76页 |
| 3.11 DFR1基因调节逆境胁迫条件下植物体内脯氨酸的稳态平衡 | 第76-79页 |
| 3.11.1 脯氨酸诱导条件下DFR1,PDH1,PDH2和P5CDH基因的表达 | 第76-77页 |
| 3.11.2 DFR1基因对施加外源脯氨酸条件下植株体内脯氨酸含量的影响 | 第77-78页 |
| 3.11.3 DFR1基因对施加外源脯氨酸条件下植株体内PDH和P5CDH酶活性的影响 | 第78-79页 |
| 3.12 DFR1基因在胁迫解除后植株损伤恢复中的作用 | 第79-82页 |
| 3.12.1 DFR1基因在胁迫解除后的表达模式 | 第79-80页 |
| 3.12.2 PDH1,PDH2和P5CDH基因在胁迫解除后的表达模式 | 第80-81页 |
| 3.12.3 脯氨酸含量在胁迫解除后的恢复 | 第81-82页 |
| 3.13 DFR1与PDH1,PDH2和P5CDH在基因水平的遗传互作 | 第82-85页 |
| 3.13.1 pdh1,pdh2和p5cdh单突变体的分离与鉴定 | 第82-83页 |
| 3.13.2 以dfr1-1为遗传背景的多突变体在干旱和冷冻胁迫条件下的表型分析 | 第83-85页 |
| 3.14 DFR1基因对其它环境胁迫的响应 | 第85-89页 |
| 3.14.1 DFR1基因在其它环境胁迫条件下的诱导表达 | 第85-86页 |
| 3.14.2 dfr1突变体在其它环境胁迫条件下的表型 | 第86-89页 |
| 第四章 讨论 | 第89-94页 |
| 4.1 DFR1基因的表达受到转录水平的调控 | 第89-90页 |
| 4.2 DFR1基因的完全缺失会致死 | 第90-91页 |
| 4.3 DFR1的表达量与脯氨酸的含量成正比关系 | 第91页 |
| 4.4 在干旱与冷胁迫条件下DFR1会抑制过氧化氢积累 | 第91页 |
| 4.5 在长期的干旱和冷胁迫条件下脯氨酸降解作用也增强 | 第91-92页 |
| 4.6 DFR1与PDH1,PDH2,P5CDH相互作用但不影响它们的稳定性 | 第92-93页 |
| 4.7 DFR1也参与其它胁迫的响应 | 第93页 |
| 4.8 DFR1基因在食品生物技术领域具有重要应用潜力 | 第93-94页 |
| 第五章 实验结论 | 第94-97页 |
| 5.1 正常条件下DFR1蛋白在植物细胞中的作用 | 第94页 |
| 5.2 逆境胁迫条件下DFR1蛋白在植物细胞中的作用 | 第94页 |
| 5.3 逆境胁迫解除后DFR1蛋白在植物细胞中的作用 | 第94-97页 |
| 参考文献 | 第97-107页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第107-108页 |
