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1．研究方法1

1.1．植物DNA分离的简易方法1

1.2．Southern印迹和杂交方法2

1.3．细胞器DNA分离和RFLP分析5

1.4．基因组文库构建7

1.5．cDNA文库构建8

1.6．PCR技术11

1.7．多重随机扩增子图谱13

1.8．脉冲电场凝胶电泳15

1.9．随机克隆指纹分析作基因组形体图18

1.10．DNA序列分析28

2．叶绿体基因组36

2.1．转录和翻译38

2.1.1．rRNA基因38

2.1.2．tRNA基因40

2.1.3．r-蛋白的基因41

2.2．光合基因42

2.1.4．RNA聚合酶基因（rpoA、B、C）42

2.2.1．rbcL（核酮糖1.5-双磷酸羧化酶／加氧酶或Rubisco大亚基基因）43

2.2.2．光系统Ⅱ基因（psbA、B、C、D、E、F、H、I）45

2.2.3．petA，B，D，E48

2.2.4．光系统I基因（psaA、B、C）50

2.2.5．ATP合成酶基因（atpA、B、E、F、H、I）51

2.2.6．NADH去氢酶基因52

2.3．质体RNA编改53

3．线粒体基因组56

3.1．RNA基因57

3.1.1．rRNA基因57

3.1.2．tRNA基因57

3.2．蛋白质基因59

3.2.1．r-蛋白基因59

3.2.2．细胞色素氧化酶基因61

3.2.3．ATP合成酶基因62

3.2.4．电压决定的阴离子通道基因63

3.3．线粒体RNA编改65

3.4．细胞质雄性不育66

4．核基因组69

4.1．核蛋白体基因和组蛋白基因70

4.1.1．rRNA基因70

4.1.2．tRNA基因73

4.1.3．编码蛋白质基因的特征74

4.1.4．r-蛋白质基因77

4.1.5．组蛋白基因79

4.2.2．RNA聚合酶Ⅰ最大亚基的基因83

4.2.1．转录因子基因83

4.2．转录和翻译83

4.2.3．RNA螺旋酶基因84

4.2.4．翻译起始因子基因84

4.2.5．延长因子基因84

4.2.6．核糖核酸酶基因86

4.2.7．腺嘌呤磷酸核糖基转移酶基因88

4.3．细胞骨架88

4.3.1．微管蛋白基因88

4.3.2．肌动蛋白基因90

4.3.3．肌球蛋白基因91

4.3.4．运动蛋白相关的基因92

4.4．膜蛋白92

4.4.1．ATP酶基因92

4.4.2．H+／葡萄糖共运输载体基因99

4.4.3．腺嘌呤核苷酸传递体基因100

4.5.1．富脯氨酸蛋白基因101

4.5．细胞壁蛋白101

4.4.5．囊泡蛋白基因101

4.4.4．磷脂转移蛋白基因101

4.5.2．富甘氨酸蛋白基因102

4.5.3．伸展蛋白基因103

4.5.4．木聚糖内-转糖基酶基因105

4.6．光合基因106

4.6.1．被膜和类囊体膜蛋白基因106

4.6.2．rbcS（Rubisco小亚基）基因107

4.6.3．Rubisco大亚基N-甲基转移酶基因110

4.6.4．cab（叶绿素a/b结合蛋白基因）112

4.6.5．四吡咯合成酶基因119

4.6.6．尿卟啉原脱羧酶基因120

4.6.7．叶绿素合成酶，谷氨酸1-半醛氨基转移酶基因120

4.6.8．NADPH-原无植基叶绿素氧化还原酶基因122

4.6.9．八氢番茄红素合成酶基因123

4.6.10．八氢番茄红素去饱合酶基因124

4.6.11．？-胡萝卜素去饱合酶基因124

4.6.12．含岩藻黄素，叶绿素a/c的蛋白基因125

4.6.13．紫菀黄素合成基因126

4.6.14．PsaD、E、F、G、H基因127

4.6.15．Pet基因129

4.6.16．铁氧还蛋白基因129

4.6.17．PSII亚基的基因130

4.6.18．atpC131

4.6.19．氧释放复合物23kDa多肽的基因131

4.6.20．氧释放复合物33kDa多肽的基因131

4.6.21．Fbp-4（叶绿体果糖-1,6-双磷酸酶基因）134

4.6.24．甘油醛磷酸去氢酶（GAPDH）基因136

4.6.22．Prk-6（磷酸核酮糖激酶基因）136

4.6.23．Pgk1-1和2-6（磷酸甘油酸激酶基因）136

4.6.25．Pepc-7（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因）138

4.6.26．磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因140

4.6.27．丙酮酸正磷酸二激酶基因141

4.6.28．景天酮糖-1,7-双磷酸酶基因141

4.6.29．硫氧还蛋白基因142

4.6.30．碳酸酐酶基因142

4.6.31．蔗糖运输载体基因146

4.6.32．叶绿体RNA结合蛋白基因146

4.7．贮存蛋白基因147

4.7.1．小麦醇溶蛋白基因和麦谷蛋白基因147

4.7.2．小麦吲哚环蛋白基因150

4.7.3．大麦醇溶蛋白基因151

4.7.4．水稻醇溶蛋白基因151

4.7.5．玉米醇溶蛋白基因152

4.7.6．Opaque-2有关的基因155

4.7.7．高粱醇溶蛋白基因157

4.7.8．豆球蛋白基因158

4.7.9．豌豆贮存蛋白基因159

4.7.10．蚕豆的豆球蛋白基因家族160

4.7.11．菜豆球蛋白基因160

4.7.12．油菜小蛋白和十字花科蛋白基因160

4.7.13．油体蛋白基因161

4.7.14．营养体贮存蛋白基因163

4.7.15．马铃薯蛋白基因163

4.7.16．甘薯块根贮存蛋白基因164

4.7.17．贮铁蛋白基因165

4.8．糖代谢基因166

4.8.1．α-淀粉酶基因166

4.8.2．β-淀粉酶基因170

4.8.3．淀粉磷酸化酶基因171

4.8.4．ADP葡萄糖焦磷酸酶基因171

4.8.5．UDP葡萄糖淀粉糖基转移酶基因174

4.8.7．蔗糖合成酶基因175

4.8.6．淀粉分支酶基因175

4.8.8．磷酸葡萄糖异构酶基因176

4.8.9．醛缩酶基因176

4.8.10．葡聚糖酶基因177

4.8.11．NADP-山梨糖-6-磷酸去氢酶基因179

4.8.12．甘露醇去氢酶基因179

4.8.13．酸性转化酶基因180

4.8.14．丙糖磷酸异构酶基因181

4.8.17．乙醇脱氢酶基因182

4.8.15．丙酮酸脱羧酶基因182

4.8.16．丙酮酸激酶基因182

4.8.18．乳酸脱氢酶基因183

4.8.19．需NADH的羟基丙酮酸还原酶基因183

4.8.20．柠檬酸合成酶基因185

4.8.21．乌头酸酶基因185

4.8.22．异柠檬酸去氢酶基因187

4.8.23．苹果酸合成酶基因187

4.8.24．需NADP的苹果酸酶基因187

4.8.25．异柠檬酸裂解酶基因189

4.9．氮代谢基因190

4.9.1．硝酸还原酶基因190

4.9.2．亚硝酸还原酶基因193

4.9.3．铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶基因194

4.9.4．谷氨酰胺合成酶基因195

4.9.5．谷氨酸草酰乙酸转氨酶基因198

4.9.6．谷氨酸去氢酶基因198

4.9.7．谷氨酸脱羧酶基因199

4.9.8．天冬酰胺酶基因199

4.9.9．天冬氨酸转氨酶基因199

4.9.10．天冬氨酸激酶-高丝氨酸去氢酶基因202

4.9.11．丙氨酸氨基转移酶基因203

4.9.12．半胱氨酸合成酶基因203

4.9.13．精氨酸脱羧酶基因203

4.9.14．二氢吡啶二羧酸合成酶基因204

4.9.17．乙酰羟基酸合成酶基因205

4.9.16．色氨酸合成酶基因205

4.9.15．5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3磷酸合成酶基因205

4.9.18．二硫化物异构酶基因206

4.9.19．谷胱甘肽S-转移酶基因206

4.9.20．根瘤蛋白基因207

4.9.21．豆血红蛋白基因208

4.9.22．羧肽酶基因209

4.9.23．内肽酶基因209

4.9.24．氨肽酶基因209

4.9.25．半胱氨酸蛋白酶基因209

4.9.26．类组织蛋白酶B基因210

4.9.27．硫醇蛋白酶基因211

4.9.28．天冬氨酸蛋白酶基因211

4.9.29．液泡加工酶基因和种子蛋白成熟213

4.9.30．酰胺磷酸核糖基转移酶基因213

4.10．脂肪代谢基因213

4.10.1．乙酰CoA羧化酶基因214

4.10.3．烯酰乙酰载体蛋白基因215

4.10.2．酰基载体蛋白基因215

4.10.4．去饱和酶基因216

4.10.5．细胞色素b5基因218

4.10.6．叶绿体ω-3脂肪酸去饱和酶基因218

4.10.7．1-酰基-sn-甘油-3-磷酸酰基转移酶基因220

4.10.8．脂类转运蛋白基因221

4.10.9．脂氧合酶基因221

4.10.10．酰基-CoA结合蛋白基因221

4.11.1．植物光敏素基因222

4.11．生长和发育222

4.11.2．生长素生物合成基因228

4.11.3．生长素结合蛋白基因229

4.11.4．对生长素反应的基因229

4.11.5．parB基因230

4.11.6．赤霉素20-氧化酶基因231

4.11.7．赤霉素调节的基因231

4.11.8．异戊烯基转移酶基因233

4.11.9．对细胞分裂素反应的基因234

4.11.10．对脱落酸反应的基因235

4.11.11．编码1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶的基因236

4.11.12．S-腺苷基甲硫氨酸脱羧酶基因241

4.11.13．S-腺苷基甲硫氨酸合成酶基因242

4.11.14．茉莉酸诱导蛋白基因243

4.11.15．3-羟-3-甲基戊二酸-辅酶A还原酶基因244

4.11.16．Em蛋白基因245

4.11.18．核苷二磷酸激酶基因246

4.11.17．腺核苷酸激酶基因246

4.11.19．GTP酶基因248

4.11.20．蛋白质激酶基因248

4.11.21．蛋白质磷酸酶基因252

4.11.22．丝氨酸／苏氨酸激酶受体基因255

4.11.23．GTP结合蛋白基因255

4.11.24．磷脂酰环己六醇专一的磷脂酶C基因258

4.11.25．调钙蛋白基因259

4.11.26．泛肽基因261

4.11.27．胚发生蛋白基因263

4.11.29．周期蛋白基因265

4.11.28．细胞周期调节基因265

4.11.20．S期专一的基因268

4.11.31．雄性育性基因269

4.11.32．花粉专一性基因269

4.11.33．阿拉伯半乳聚糖-蛋白基因270

4.11.34．花同源异型基因270

4.11.35．同源异型盒基因270

4.11.36．二氢黄酮醇基因271

4.11.38．转动酶基因272

4.11.37．硫解酶基因272

4.11.39．肌动蛋白结合蛋白基因273

4.11.40．多聚半乳糖醛酸酶基因273

4.11.41．果胶酯酶基因275

4.11.42．根表皮专有基因276

4.11.43．休眠基因277

4.12．逆境与防御反应277

4.12.1．热激蛋白基因277

4.12.2．热激转录因子基因282

4.12.3．水分逆境调节基因283

4.12.4．调渗蛋白基因286

4.12.5．膨压反应基因287

4.12.6．盐胁迫基因288

4.12.7．寒冷诱导基因291

4.12.8．过氧化物酶基因294

4.12.9．抗坏血酸过氧化物酶基因295

4.12.10．过氧化氢酶基因297

4.12.11．超氧歧化酶基因299

4.12.12．甜菜碱醛脱氢酶基因302

4.12.13．多酚氧化酶基因302

4.12.14．苯丙氨酸-氨裂解酶基因303

4.12.15．类黄酮合成基因305

4.12.16．异黄酮还原酶基因307

4.12.17．查尔酮合成酶基因307

4.12.18．4-香豆酸：CoA连接酶基因310

4.12.21．环二萜合成酶基因312

4.12.20．1,2-二苯乙烯合成酶基因312

4.12.19．NADPH-细胞色素P450还原酶基因312

4.12.22．硫蛋白基因313

4.11.23．类富半胱氨酸金属蛋白基因314

4.12.24．肉桂醇去氢酶基因315

4.12.25．木素O-甲基转移酶基因316

4.12.26．几丁质酶基因317

4.12.27．凝集素基因317

3.12.28．蛋白酶抑制蛋白基因321

4.12.29．系统肽基因325

4.12.30．韧皮部蛋白PP2基因326

4.12.31．羟基晴裂解酶基因326

4.12.32．黑芥子硫苷酸酶基因327

4.12.33．与防病有关的基因328

4.12.34．β-疫霉蛋白基因329

4.12.35．抗微生物多肽基因329

4.12.36．二氧合酶基因331

5.2．转录水平上的调节332

5.1．DNA甲基化332

5．基因表达的调节332

5.3．转录因子335

5.4．光调节基因340

5.5．转录后调节341

5.6．前-mRNA拼接341

5.7．mRNA稳定性342

5.8．翻译控制343

5.9．植物和器官发育与基因表达343

5.10．控制开花时间或花器官发育的调节基因344

5.11．果实成熟与基因表达348

5.12．生物钟控制植物基因的表达351

5.13．核定域信号结合蛋白351

5.14．植物在营养物缺乏时基因表达的变化352

5.14.1．糖饥饿时的基因表达352

5.14.2．氨基酸饥饿时基因的表达353

5.15．DNA拓朴学状态和转录353

附录：分子克隆载体和限制内切酶355

参考文献365