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目录1

第1章 植物氮素营养分子生理1

1 植物氮素吸收与同化代谢途径1

1.1 根细胞中NO？还原与同化1

1.2 叶肉细胞中NO？还原与同化3

2 NO？吸收转运体基因及表达调控5

2.1 曲霉crnA基因及表达调控5

2.2 衣藻nar基因及表达调控12

2.3 高等植物NO？转运体基因及表达调控15

3 NH？吸收转运体基因及表达调控33

3.1 铵的吸收34

3.2 大肠杆菌N？转运体基因amtA及其表达34

3.3 酵母NH？转运体基因mep1及其表达调控38

3.4 高等植物N？转运体基因Amt及其表达调控45

4 NO？还原酶基因及表达调控51

4.1 NR的结构及特性 .51

4.2 NR及NiR基因结构53

4.3 NR基因的表达调控59

5 NH？同化基因65

5.1 GS基因65

5.2 GOGAT基因76

6 氮同化基因表达调控82

6.1 氮调节系统的组成82

6.2 氮调节系统在生物中的分布86

6.3 glnAntrBntrC操纵子89

6.4 gln1基因表达调控93

6.5 高等植物氮同化基因的表达调控98

1 植物的磷素营养103

1.1 植物体内磷的含量、分布和形态103

第2章 植物磷素营养分子生理103

1.2 植物磷素营养的生理功能104

1.3 植物磷效率的概念105

1.4　植物耐低磷胁迫性状的遗传特征106

2　原核生物磷吸收转运分子机制109

2.1 大肠杆菌磷饥饿诱导基因109

2.2　大肠杆菌磷调节子遗传图谱111

2.3　磷调节子的调节模式113

2.4　重要磷调节子基因结构及功能115

3　真菌磷吸收转运分子机制125

3.1　链孢霉高亲和磷酸盐转运系统125

3.2　酵母磷酸盐吸收转运系统及调节131

3.3　真菌菌根高亲和磷酸盐转运体137

4.1 拟南芥高亲和磷酸盐吸收转运体基因及表达142

4　高等植物磷吸收转运系统142

4.2　低磷胁迫诱导核糖核酸酶基因148

4.3　低磷胁迫诱导的酸性磷酸酶（APase）151

4.4　低磷胁迫诱导的细胞分泌性蛋白质156

4.5　低磷胁迫诱导的呼吸代谢途径的调节158

4.6　低磷胁迫诱导的吸收磷体内转运160

第3章　植物钾营养分子生理163

1　生物膜与离子转运163

2　植物对K＋的吸收机制164

3　钾离子通道类型、特征与功能166

3.1 植物内向整流K＋通道K？的特征167

3.2　植物外向整流K＋通道K？的特征169

3.3　植物K＋通道的功能171

4　植物K＋营养的高亲和吸收特性177

5　酵母K＋吸收转运体基因及表达181

5.1 酵母K＋吸收转运功能缺失突变体的分离鉴定181

5.2　酵母高亲和K＋吸收转运体基因trk1的分离鉴定183

5.3　低亲和K＋吸收转运体基因及其表达189

5.4 酵母低亲和与高亲和K＋吸收转运体的关系192

6　高等植物K＋吸收转运基因及表达195

6.1 拟南芥K？通道基因KA1195

6.2 KAT1通道蛋白对K＋的转运特性199

6.3　拟南芥K＋通道基因AKT1的结构及表达203

6.4 拟南芥K＋通道基因AKT2的结构及表达207

6.5　AKT2在酵母和卵母细胞中的表达研究211

6.6 马铃薯保卫细胞内向整流K＋通道基因kst1的结构与表达212

6.7 植物K＋通道β亚基的基因克隆及表达鉴定215

6.8 水稻K＋通道β亚基kab1的基因克隆及表达鉴定218

6.9 小麦高亲和K－吸收转运体基因hkt1结构与表达218

7 膜片钳技术220

7.1 膜片钳技术方法原理220

7.2 全细胞模式钳位试验分析221

7.3 反转电位（reversal potential）确定离子通道选择性的方法223

7.4 离体膜片钳单通道电流分析224

7.5 膜片钳技术用于植物细胞离子通道的研究225

第4章 植物铁营养分子生理228

1 概论228

2 铁在植物体内的生理作用230

2.1 铁参与呼吸作用231

2.2 铁参与光合作用233

2.3 铁参与硝酸盐的代谢和还原234

2.4 铁参与生物固氮作用235

2.5 铁参与细胞解毒功能235

2.6 铁在细胞质膜氧化还原系统中的作用236

2.7 铁在激素合成及代谢中的作用236

2.8 铁参与DNA的合成236

3.1 原核生物Fe（Ⅲ）吸收系统237

2.9 铁影响质膜的移动性237

3 原核生物铁元素吸收机制及其相关基因237

3.2 原核生物Fe（Ⅱ）吸收系统241

4 酵母铁元素吸收转运系统相关基因242

4.1 Fe（Ⅲ）还原酶基因fre1和fre2243

4.2 铁转运蛋白基因fet3、ftr1和fet4244

4.3 与铁转运系统相关的铜转运蛋白基因ctr1和cccc2252

4.4 与质膜铁蛋白分选有关的笼型蛋白基因vps41253

4.5 细胞内铁水平的调控基因aft1和mac1254

4.6 线粒体中与铁转运相关的基因：mft1和mft2257

5 机理Ⅰ植物的铁元素吸收机制及其相关基因257

5.1 Fe（Ⅲ）-螯合物的还原及fra2基因257

5.2 Fe（Ⅱ）跨细胞质膜的转运及irt1基因262

6.1 机理Ⅱ植物对麦根酸家族（MAs）的分泌及其生理作用264

6 机理Ⅱ植物的铁元素吸收机制及其相关基因264

6.2 麦根酸家族（MAs）的生物合成266

6.3 麦根酸家族（MAs）合成相关基因的染色体定位268

6.4 缺铁胁迫下机理Ⅱ植物根部表达的基因和蛋白269

6.5 MAs-Fe（Ⅲ）-转运体的研究283

7抗缺铁胁迫转基因植株的研究284

7.1 将Refre1基因导人烟草285

7.2 将机理Ⅱ相关基因导入水稻285

8 影响铁吸收和转运的突变株285

9 植物体内铁的贮存——铁蛋白286

9.1 铁蛋白在植物体内的分布287

9.2 植物铁蛋白及其基因的结构287

9.3 植物铁蛋白的功能291

9.4 植物铁蛋白合成的调节294

参考文献299