中文摘要：

用图位克隆法从西红柿基因组中分离出了两个控制铁元素吸收代谢关键基因chloronerva和fer、chloronerva基因编码了生物界中一个新蛋白酶，烟酸胺合成酶，控制植物体内烟酸胺（nicotianamine）合成。烟酸胺是控制植物体内铁元素吸收代谢的关键物质。FER基因编码一个转录调控蛋白（transcriptional regulatory protein），控制整个铁元素在根部的吸收和缺铁生理反应。CHLORONERVA和FER基因的克隆，对阐明铁元素吸收的分子生物学机制和培育铁高效农作物及改善办类铁营养有非常重要意义。在图位克隆法分离小麦叶锈病第一抗病基因LRI方面，建立起了一套分析小麦大群体DNA的有效方法。已将LRJ基因精确在定位在小麦的5D染色体的长臂末端，大约在250-300kb碱基范围内。染色体步移已经开始。在LR1基因区段，分离出两个抗性基因类似物（resistance gene analongs），目前正在鉴定它们是否是LR1的候选基因。在西红柿中，通过优化影响基因转化因子和利用抗生素ticarcillin/potassum clavulanate取代常用的cefotaxime和carbenicillin，建立超了一套有效的基因转化体系。基因传化率比对照提高40%。另外，在攻读博士学位期间，建立趣了亚麻基因转化体系。

结论摘要：

铁作为多种生理活动关键酶的辅酶参与DNA的合成、光合和呼吸作用及激素的合成等基本生命活动，因此铁在原核和真核生物的生命活动中具有不可替代的功能。除氮、磷以外，铁也是限制农作物生长发育的主要缺素。因此研究植物铁吸收代谢的分子机理，改良农作物从土壤中获取铁的能力和培育富含铁农作物新品种，对农业生产和人类健康都有着重要的经济价值和理论意义。 该项目主要以拟南芥和番茄为材料，研究策略I植物铁吸收的分子机制。研究主要集中在铁吸收中心调控基因FER的功能分析和与铁吸收代谢相关新基因的克隆两个方面。获得了以下成果；⑴对拟南芥基因组中三价铁还原酶基因家族的8个成员进行了较系统的生化和分子特性分析，从番茄分离了三价铁还原酶基因LeFRO1，并进行了功能分析。⑵从拟南芥中分离出FER的同源基因AtbHLH29，并利用酵母双杂的方法分离了与AtbHLH29互作的两个新基因。（3）通过生物信息学方法，分析了番茄FER基因座位的基因组结构和进化。这些研究结果为进一步深入揭示策略I植物的铁吸收分子机制和培育铁高效农作物新品种奠定了基础。在项目执行期间，发表SCI论文8篇，申请专利两项，超额完成了预定目标。