大麦耐镉机理及相关基因的研究

　　镉是一种有毒重金属，其在环境中的迁移性强， *易被植物吸收积累，并通过食物链危害人体健康。明确大麦耐镉与镉积累机理是培育耐镉与低镉积累新 品种和制订耐镉与低镉积累调控措施的基础。孙红艳 所*的《大麦耐镉机理及相关基因的研究》以本实验 室前期筛选获得的镉耐性与镉积累不同的大麦基因型 为材料，探讨镉吸收和分布的规律及基因型差异的生 理机理：分析不同籽粒镉积累大麦基因型籽粒蛋白质 表达谱差异，鉴定大麦籽粒低镉积累相关的目标蛋白 ：克隆籽粒镉积累相关基因，并进行大麦遗传转化： 构建大麦悬浮细胞系在细胞水平上分析其耐镉性差异 及镉积累目标基因的表达情况。同时，探讨了外源乙 酰半胱氨酸（N-ACETYLCYSTEINE，NAC）对大麦镉吸收 与耐镉性影响的基因型差异及生理机制，为低镉积累 育种与生产提供理论依据和技术指导。本书可供开展 作物学、生物学、环境科学、生态学、农业化学等专 业的研究生和科研工作者参考使用。

暂缺《大麦耐镉机理及相关基因的研究》作者简介

章 文献综述 节 镉在植物体内的积累及植物对镉胁迫的响应和耐性机制 一、镉对植物的影响及植物对镉胁迫的响应 二、植物对镉的耐性 第二节 N-乙酰半胱氨酸在氧化胁迫中的作用 一、N-乙酰半胱氨酸的生理功能 二、N-乙酰半胱氨酸对氧化胁迫的影响 第三节 植物逆境胁迫响应的蛋白质组学研究 一、蛋白质组学简介 二、蛋白质组学在植物逆境研究中的应用 第四节 基因芯片在研究植物抗逆性上的应用 一、基因芯片技术简介 二、基因芯片技术在植物逆境研究中的应用 第五节 植物悬浮细胞系在逆境胁迫研究中的应用 一、植物悬浮细胞在逆境研究中的特点 二、植物悬浮细胞在逆境研究中的应用 第六节 RNA干扰在逆境研究中的应用 一、RNA干扰的发现 二、RNA干扰的分子生物学机制及在植物上的应用 第七节 本研究的目的意义 第二章 镉胁迫对大麦光合特性及镉吸收与分布的影响及基因型差异 节 材料与方法 一、试验设计 二、数据统计 第二节 结果与分析 一、镉胁迫对大麦幼苗生长的影响及基因型差异 二、镉胁迫对大麦幼苗叶绿素含量的影响及基因型差异 三、镉胁迫对大麦幼苗的光合参数的影响及基因型差异 四、镉胁迫对大麦幼苗叶绿素荧光参数的影响及基因型差异 五、镉胁迫下大麦幼苗根尖镉分布的基因型差异 六、镉胁迫下大麦幼苗根尖镉荧光定位及基因型差异 第三节 讨论 第三章 不同籽粒镉积累大麦基因型籽粒蛋白质表达的比较研究 节 材料与方法 一、植株培养 二、籽粒镉及其他微量元素含量测定 三、总氮(N)含量、蛋白组分含量测定 四、籽粒可溶性氨基酸含量测定 五、蛋白质表达谱分析 第二节 结果与分析 一、不同籽粒镉积累大麦基因型籽粒镉及其他微量元素含量比较分析 二、不同籽粒镉积累大麦基因型籽粒总蛋白及蛋白组分含量比较分析 三、不同籽粒镉积累大麦基因型籽粒可溶性氨基酸含量比较分析 四、不同籽粒镉积累大麦基因型籽粒蛋白表达图谱的构建与比较分析 五、差异表达蛋白点的MALDI-TOF-TOFMs鉴定 第三节 讨论 第四章 大麦籽粒镉低积累相关基因特异表达分析 节 材料与方法 一、植株培养 二、芯片检测 三、RT-PCR验证部分差异表达基因 第二节 结果与分析 一、镉胁迫下大麦叶片基因转录水平的基因型差异 二、镉胁迫诱导不同镉积累基因型大麦基因差异表达功能分析 三、镉胁迫诱导部分上调表达基因的RT-PCR分析 第三节 讨论 第五章 大麦籽粒镉低积累相关基因克隆 节 材料与方法 一、植株培养 二、分子生物学载体与试剂 三、载体构建 四、Gateway克隆 五、农杆菌转化 六、大麦未成熟胚转化(农杆菌法) 第二节 结果与分析 一、大麦zIP候选基因片段 二、大麦RNAi载体的构建 三、ZIP基因RNAi载体的农杆菌转化 四、大麦转基因植株PCR验证 第三节 讨论 第六章 不同大麦基因型悬浮细胞系的建立及耐镉性差异分析 节 材料和方法 一、大麦悬浮细胞系的建立 二、细胞处理及分析测定方法 第二节 结果与分析 一、不同基因型大麦悬浮细胞系的建立 二、镉处理对大麦细胞活力的影响及基因型差异 三、镉处理对大麦细胞ZIP蛋白的影响及基因型差异 第三节 讨论 第七章 外源NAC对大麦镉毒害的缓解效应及基因型差异 节 材料和方法 一、试验设计 二、分析测定方法 第二节 结果与分析 一、外源乙酰半胱氨酸(NAC)对镉胁迫大麦生长的影响及基因型差异 二、外源NAC对不同大麦基因型镉吸收和积累的影响 三、外源NAC对镉胁迫大麦微量元素吸收和分配的影响及基因型差异 四、外源NAC对镉胁迫大麦细胞超微结构的影响及基因型差异 五、外源NAC对镉胁迫大麦根尖细胞活力的影响及基因型差异 六、外源NAc对镉胁迫大麦活性氧累积的影响及基因型差异 七、外源NAc对镉胁迫大麦膜脂过氧化的影响及基因型差异 八、外源NAC对镉胁迫大麦抗氧化酶活性的影响及基因型差异 九、外源NAc对镉胁迫大麦可溶性氨基酸含量的影响及基因型差异 第三节 讨论 第八章 总结与展望 节 总结概括 一、主要研究内容 二、主要结果和创新点 第二节 研究展望 一、镉在大麦组织和亚细胞水平上的分布及化学形态特征 二、大麦不同组织蛋白质对镉胁迫的响应 三、HzZIP基因功能验证 参考文献 缩略词表 附录 附录1 基因芯片相关结果 附录2 mRNA的分离方法 附录3 本实验用基本培养基配方 附录4 分子生物学实验中的体系建立 附录5 克隆得到的zIP基因序列