| 摘要 | 第11-15页 |
| ABSTRACT | 第15-20页 |
| 缩略词表 | 第21-24页 |
| 前言 | 第24-26页 |
| 第一部分 文献综述 | 第26-53页 |
| 1 ALA的天然存在 | 第26页 |
| 2 ALA的理化性质与毒性 | 第26-27页 |
| 3 ALA的合成方法 | 第27-30页 |
| 3.1 生物合成法 | 第27-29页 |
| 3.1.1 生物合成途径 | 第27-28页 |
| 3.1.2 生物合成工程 | 第28-29页 |
| 3.2 化学合成方法 | 第29-30页 |
| 4 ALA代谢 | 第30-42页 |
| 4.1 ALA代谢途径 | 第30-32页 |
| 4.2 ALA代谢相关酶类 | 第32-42页 |
| 4.2.1 ALA脱水酶(ALAD) | 第32页 |
| 4.2.2 PBG解氨酶(PBGD) | 第32-33页 |
| 4.2.3 尿卟啉原Ⅲ合成酶(UROS) | 第33页 |
| 4.2.4 尿卟啉原Ⅲ脱羧酶(UROD) | 第33页 |
| 4.2.5 粪卟啉原Ⅲ氧化酶(CPOX) | 第33-34页 |
| 4.2.6 原卟啉原氧化酶(PPOX) | 第34-35页 |
| 4.2.7 叶绿素合成分支 | 第35-40页 |
| 4.2.8 亚铁血红素合成分支 | 第40-42页 |
| 5 ALA的应用研究 | 第42-51页 |
| 5.1 ALA应用领域 | 第42-43页 |
| 5.2 在人体医学上的应用 | 第43-44页 |
| 5.3 ALA在农林生产上的应用 | 第44-51页 |
| 5.3.1 光活化除草剂 | 第44-45页 |
| 5.3.2 光活化杀虫剂 | 第45页 |
| 5.3.3 杀菌剂 | 第45-46页 |
| 5.3.4 植物生长调节剂 | 第46-51页 |
| 6 有关ALA的植物遗传转化研究 | 第51-52页 |
| 7 本研究的目的与意义 | 第52-53页 |
| 第二部分 研究报告 | 第53-182页 |
| 第一章 光敏启动子控制的酿酒酵母Hem1基因转化烟草及转基因植株生理特性研究 | 第53-109页 |
| 第一节 光敏启动子控制的酿酒酵母Hem1基因在烟草植株中表达 | 第53-79页 |
| 1 材料与方法 | 第55-71页 |
| 1.1 试验材料 | 第55-56页 |
| 1.1.1 细菌菌株和质粒 | 第55页 |
| 1.1.2 主要试剂 | 第55页 |
| 1.1.3 引物和测序 | 第55-56页 |
| 1.2 试验方法 | 第56-70页 |
| 1.2.1 酿酒酵母Hem1基因和拟南芥HemA1基因启动子克隆与序列分析 | 第56-61页 |
| 1.2.2 YHem1::EGFP融合蛋白在洋葱细胞表皮亚细胞定位 | 第61-62页 |
| 1.2.3 转酿酒酵母Hem1基因烟草的获得 | 第62-64页 |
| 1.2.4 转基因烟草T_1代卡那霉素抗性筛选及培养 | 第64页 |
| 1.2.5 转基因阳性植株的检测 | 第64-68页 |
| 1.2.6 转基因烟草在光/黑暗条件下Hem1基因转录水平分析 | 第68-69页 |
| 1.2.7 转基因烟草ALA合酶和ALA脱水酶活性分析 | 第69-70页 |
| 1.2.8 蛋白含量测定 | 第70页 |
| 1.2.9 转基因烟草内源ALA含量、ALA合成和代谢能力测定 | 第70页 |
| 1.2.10 转基因烟草的叶绿素含量及SPAD值测定 | 第70页 |
| 1.3 数据统计分析 | 第70-71页 |
| 2 结果与分析 | 第71-77页 |
| 2.1 酿酒酵母Hem1基因在植物中表达的亚细胞定位分析 | 第71页 |
| 2.2 酿酒酵母Hem1基因的植物双元载体构建 | 第71-72页 |
| 2.3 转基因烟草的获得 | 第72页 |
| 2.4 不同浓度Km对转基因烟草T_0代种子发芽的影响 | 第72-73页 |
| 2.5 转基因烟草叶片GUS活性、PCR和Southern杂交分析 | 第73-74页 |
| 2.6 转基因烟草YHem1基因表达随着光照时间的变化图 | 第74-75页 |
| 2.7 转YHem1基因烟草ALA合酶和ALA脱水酶活性分析 | 第75页 |
| 2.8 转YHem1基因烟草内源ALA含量与代谢分析 | 第75-76页 |
| 2.9 转基因烟草叶片叶绿素含量分析 | 第76页 |
| 2.10 转基因烟草不同叶位叶片SPAD值比较 | 第76-77页 |
| 3 讨论 | 第77-79页 |
| 3.1 ALA合成酶基因构建策略 | 第77-78页 |
| 3.2 Km选择压及鉴定指标的确定 | 第78页 |
| 3.3 转二价基因烟草ALA合成能力 | 第78-79页 |
| 第二节 过量合成ALA转基因烟草叶片光合荧光特性的研究 | 第79-92页 |
| 1 材料与方法 | 第80-83页 |
| 1.1 试验材料 | 第80页 |
| 1.2 试验方法 | 第80-82页 |
| 1.2.1 气体交换效率的测定 | 第80-81页 |
| 1.2.2 叶绿素荧光的测定 | 第81-82页 |
| 1.2.3 植株生长量测定 | 第82页 |
| 1.3 数据统计分析 | 第82-83页 |
| 2 结果与分析 | 第83-90页 |
| 2.1 转基因烟草植株叶片气体交换效率 | 第83页 |
| 2.2 转基因烟草暗适应叶片叶绿素荧光参数 | 第83-84页 |
| 2.3 转基因烟草叶片PSⅡ有效光化学效率(F_v'/F_m')和实际光化学效率(Yield) | 第84-85页 |
| 2.4 转基因烟草叶片光化学荧光猝灭系数(qP)和非光化学荧光猝灭系数(NPQ) | 第85-86页 |
| 2.5 转基因烟草叶片表观光合电子传递速率(ETR) | 第86页 |
| 2.6 转基因烟草PSⅡ反应中心能力分配百分率 | 第86-88页 |
| 2.7 转基因烟草叶片快速叶绿素荧光诱导动力学分析 | 第88-89页 |
| 2.8 转基因烟草植株的生物学产量 | 第89-90页 |
| 3 讨论 | 第90-92页 |
| 第三节 YHeml基因转入对烟草叶片叶绿素合成与基因表达的影响 | 第92-100页 |
| 1 材料与方法 | 第93-95页 |
| 1.1 材料处理 | 第93-94页 |
| 1.2 叶片卟啉与叶绿素含量测定 | 第94页 |
| 1.3 叶绿素合成相关基因RT-PCR检测 | 第94页 |
| 1.4 数据分析 | 第94-95页 |
| 2. 结果与分析 | 第95-98页 |
| 2.1 Yhem1基因转入对烟草叶片叶绿素及其合成中间产物含量的影响 | 第95-97页 |
| 2.2 Yhem1基因转入对烟草叶片叶绿素合成相关基因表达的影响 | 第97-98页 |
| 3 讨论 | 第98-100页 |
| 第四节 过量合成ALA对转基因烟草抗氧化酶活性的影响 | 第100-109页 |
| 1 材料与方法 | 第101-102页 |
| 1.1 植物材料培养及处理 | 第101页 |
| 1.2 抗氧化酶活性和超氧阴离子生成速率测定 | 第101页 |
| 1.3 抗氧化酶编码基因RT-PCR检测 | 第101页 |
| 1.4 POD同工酶电泳 | 第101页 |
| 1.5 POD电镜观察 | 第101-102页 |
| 2 结果与分析 | 第102-107页 |
| 2.1 烟草植株叶片超氧化物歧化酶活性季节差异 | 第102-103页 |
| 2.2 烟草植株叶片过氧化物酶活性季节差异 | 第103-104页 |
| 2.3 烟草植株叶片抗坏血酸过氧化物酶活性季节差异 | 第104-105页 |
| 2.4 YHem1基因转入对烟草植株抗氧化酶基因表达的影响 | 第105-106页 |
| 2.5 YHem1基因转入对烟草植株过氧化物酶同工酶谱的影响 | 第106页 |
| 2.6 不同基因型烟草叶片过氧化物酶在叶绿体中分布差异 | 第106-107页 |
| 2.7 不同基因型烟草叶片超氧阴离子生成速率比较 | 第107页 |
| 3 讨论 | 第107-109页 |
| 第二章 转YHem1基因番茄的获得及其光合荧光特性的研究 | 第109-135页 |
| 第一节 转YHem1基因番茄的获得及其表达的研究 | 第109-114页 |
| 1 材料与方法 | 第110-111页 |
| 1.1 试验材料 | 第110页 |
| 1.1.1 酿酒酵母Hem1基因和拟南芥HemA1基因载体和菌株 | 第110页 |
| 1.1.2 主要试剂 | 第110页 |
| 1.1.3 引物 | 第110页 |
| 1.2 试验方法 | 第110-111页 |
| 1.2.1 番茄无菌苗的制备 | 第110页 |
| 1.2.2 培养基 | 第110-111页 |
| 1.2.3 抗性芽的GUS染色检测与植株再生 | 第111页 |
| 1.2.4 转基因番茄T_1代卡那霉素抗性筛选及培养 | 第111页 |
| 1.2.5 转基因番茄检测 | 第111页 |
| 1.2.6 转基因番茄在光/黑暗条件下Hem1基因转录水平分析 | 第111页 |
| 1.2.7 转基因番茄生理生化指标测定及数据分析 | 第111页 |
| 2 结果与分析 | 第111-113页 |
| 2.1 转基因番茄的获得 | 第111-112页 |
| 2.2 转基因番茄ALA合酶的活性、内源ALA含量及其代谢能力比较 | 第112-113页 |
| 3. 讨论 | 第113-114页 |
| 第二节 过量合成ALA转基因番茄气体交换特性研究 | 第114-118页 |
| 1 材料与方法 | 第115页 |
| 1.1 转基因番茄的获得与培养 | 第115页 |
| 1.2 气体交换效率和光响应曲线测定 | 第115页 |
| 1.3 数据统计分析 | 第115页 |
| 2 结果与分析 | 第115-117页 |
| 2.1 转基因番茄植株叶片气体交换效率 | 第115-116页 |
| 2.2 转基因番茄叶片光合能力分析 | 第116-117页 |
| 3 讨论 | 第117-118页 |
| 第三节 转YHem1基因番茄叶片快速叶绿素荧光诱导特性对饱和脉冲光的响应 | 第118-128页 |
| 1 材料与方法 | 第119页 |
| 1.1 试验材料 | 第119页 |
| 1.2 试验方法 | 第119页 |
| 1.2.1 快速叶绿素荧光动力学的测定 | 第119页 |
| 1.2.2 JIP-test分析 | 第119页 |
| 1.3 数据统计分析 | 第119页 |
| 2 结果与分析 | 第119-126页 |
| 2.1 不同饱和脉冲光强对番茄叶片快速叶绿素荧光动力学曲线的影响 | 第119-121页 |
| 2.2 不同脉冲饱和光强对番茄叶片φP_o的影响 | 第121-122页 |
| 2.3 不同饱和脉冲光强对番茄叶片V_j、V_i、Ψ_o和φEo的影响 | 第122-123页 |
| 2.4 饱和脉冲光强对番茄叶片PI_(ABS)、PI_(CS)和RC/CS的影响 | 第123页 |
| 2.5 不同脉冲饱和光强对番茄叶片F_(o-k)、F_(k-j)、F_(j-i)和F_(i-p)的影响 | 第123-124页 |
| 2.6 饱和脉冲光强对番茄叶片能量吸收、捕获及传递效率的影响 | 第124-126页 |
| 3 讨论 | 第126-128页 |
| 第四节 不同光照强度对转YHem1基因番茄叶片快速叶绿素荧光日变化影响 | 第128-135页 |
| 1 材料与方法 | 第129-130页 |
| 1.1 试验材料 | 第129页 |
| 1.2 试验方法 | 第129-130页 |
| 2 结果与分析 | 第130-133页 |
| 2.1 环境光强对番茄叶片快速叶绿素荧光动力学曲线日变化的影响 | 第130-131页 |
| 2.2 环境光强对番茄叶片荧光参数的影响 | 第131-133页 |
| 3 讨论 | 第133-135页 |
| 第三章 转YHem1基因油菜培育及其光合生产能力研究 | 第135-146页 |
| 1 材料与方法 | 第137-138页 |
| 1.1 试验材料 | 第137页 |
| 1.1.1 酿酒酵母Hem1基因和拟南芥HemA1基因载体和菌株 | 第137页 |
| 1.1.2 主要试剂 | 第137页 |
| 1.1.3 引物 | 第137页 |
| 1.2 试验方法 | 第137-138页 |
| 1.2.1 油菜无菌苗的制备 | 第137页 |
| 1.2.2 培养基 | 第137-138页 |
| 1.2.3 抗性苗的获得 | 第138页 |
| 1.2.4 转基因油菜T_1代卡那霉素抗性筛选及培养 | 第138页 |
| 1.2.5 转基因阳性植株的检测 | 第138页 |
| 1.2.6 转基因油菜在光/黑暗条件下YHem1基因转录水平分析 | 第138页 |
| 1.2.7 转基因油菜生理生化指标测定 | 第138页 |
| 1.2.8 快速叶绿素荧光动力学的测定和JIP-test分析 | 第138页 |
| 1.2.9 近红外光谱技术扫描及光谱分析 | 第138页 |
| 1.3 数据统计分析 | 第138页 |
| 2 结果与分析 | 第138-145页 |
| 2.1 转基因油菜的获得 | 第138-139页 |
| 2.2 转基因油菜的Km筛选及GUS活性检测 | 第139页 |
| 2.3 转基因油菜叶片PCR分析 | 第139-140页 |
| 2.4 转基因油菜YHem1基因在光暗条件下表达差异 | 第140页 |
| 2.5 转基因油菜植株越冬表现 | 第140页 |
| 2.6 转基因油菜植株开花期和结果期生理指标比较 | 第140-142页 |
| 2.7 不同基因型油菜植株开花期和结果期快速叶绿素荧光诱导动力学分析 | 第142-143页 |
| 2.8 转基因油菜植株的生物学产量比较 | 第143-144页 |
| 2.9 转YHem1基因对油菜品质的影响 | 第144-145页 |
| 3 讨论 | 第145-146页 |
| 第四章 转YHem1基因拟南芥及其生理特性的研究 | 第146-182页 |
| 第一节 转YHem1基因拟南芥的培育及其快速叶绿素荧光特性研究 | 第146-155页 |
| 1 材料与方法 | 第148-150页 |
| 1.1 试验材料 | 第148页 |
| 1.1.1 细菌菌株和质粒 | 第148页 |
| 1.1.2 主要试剂 | 第148页 |
| 1.1.3 引物和测序 | 第148页 |
| 1.2 试验方法 | 第148-150页 |
| 1.2.1 酿酒酵母Hem1基因和拟南芥HemA1基因启动子克隆与序列分析 | 第148页 |
| 1.2.2 植物双元载体pYK3840-YHem1构建 | 第148页 |
| 1.2.3 电击法转化农杆菌 | 第148页 |
| 1.2.4 拟南芥转化 | 第148-150页 |
| 1.2.5 转基因阳性植株的检测 | 第150页 |
| 1.2.6 转基因拟南芥在光/黑暗条件下Hem1基因转录水平分析 | 第150页 |
| 1.2.7 转基因拟南芥ALA合酶活性分析 | 第150页 |
| 1.2.8 快速叶绿素荧光诱导与JIP分析 | 第150页 |
| 1.3 数据统计分析 | 第150页 |
| 2 结果与分析 | 第150-154页 |
| 2.1 转YHem1基因拟南芥的获得与鉴定 | 第150-152页 |
| 2.2 YHem1基因在拟南芥中光暗表达差异 | 第152页 |
| 2.3 转基因拟南芥体内ALAS活性 | 第152页 |
| 2.4 转基因植株快速叶绿素荧光特性比较 | 第152-154页 |
| 2.5 转基因拟南芥生物积量比较 | 第154页 |
| 3 讨论 | 第154-155页 |
| 第二节 过量合成ALA拟南芥转基因植株的耐盐性研究 | 第155-168页 |
| 1 材料与方法 | 第157-158页 |
| 1.1 试验材料 | 第157页 |
| 1.2 盐处理 | 第157页 |
| 1.3 转基因拟南芥内源ALA含量、ALA合成和代谢能力测定 | 第157页 |
| 1.4 抗氧化酶活性及相关物质含量的测定 | 第157页 |
| 1.5 超氧阴离子和膜质过氧化化学定位 | 第157-158页 |
| 1.6 基因表达检测 | 第158页 |
| 2 结果与分析 | 第158-164页 |
| 2.1 盐胁迫对转YHem1基因拟南芥种子萌发的影响 | 第158-159页 |
| 2.2 盐处理对转YHem1基因拟南芥内源ALA含量及代谢的影响 | 第159-160页 |
| 2.3 盐处理对转YHem1基因拟南芥叶绿素和血红素含量的影响 | 第160-161页 |
| 2.4 盐处理对转YHem1基因拟南芥抗氧化酶活性影响 | 第161-162页 |
| 2.5 盐处理对转基因拟南芥抗氧化酶基因表达的影响 | 第162-163页 |
| 2.6 盐处理对转YHem1基因拟南芥活性氧和膜质过氧化的影响 | 第163-164页 |
| 3 讨论 | 第164-168页 |
| 第三节 过量合成ALA转基因拟南芥的基因芯片研究 | 第168-182页 |
| 1 材料与方法 | 第169-171页 |
| 1.1 试验材料 | 第169页 |
| 1.2 试验方法 | 第169-171页 |
| 1.2.1 基因芯片 | 第169-170页 |
| 1.2.2 RNA抽提和探针合成 | 第170页 |
| 1.2.3 芯片杂交及数据分析 | 第170页 |
| 1.2.4 ABA合成以及脯氨酸代谢相关基因的荧光定量PCR分析 | 第170-171页 |
| 2 结果与分析 | 第171-180页 |
| 2.1 转YHem1基因拟南芥基因芯片的样本相关性(correlation)分析 | 第171-172页 |
| 2.2 转YHem1基因拟南芥差异基因筛选 | 第172页 |
| 2.3 转YHem1基因拟南芥Gene Ontology功能显著性富集分析 | 第172-175页 |
| 2.4 转YHem1基因拟南芥重要差异表达基因分析 | 第175-180页 |
| 3 讨论 | 第180-182页 |
| 全文结论 | 第182-186页 |
| 本文创新点 | 第186-188页 |
| 参考文献 | 第188-206页 |
| 博士期间发表的论文与申请专利 | 第206-208页 |
| 致谢 | 第208页 |
