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本文从以下几方面进行论述： 第一部分 都市楼顶农业可行性与策略研究 都市农业可能帮助解决当今农业面临的一些紧迫的问题。在中国，已有很多人口稠密的大都市，未来，城市的规模将继续扩大，城市扩张占用郊区耕地，蔬菜生产地外移，食物里程不断增加。据估计，目前中国城市屋顶约有100万公顷，而这些屋顶多是裸露的，有可能被利用起来的。楼顶农业有较多媒体报道和综述，但很少有商业化生产，一个可能的原因是缺乏数据比较它与传统农业的优势。本研究探讨利用城市中的楼顶空间，用水培的方式生产安全蔬菜的可行性。结果表明这种生产模式是可以盈利的，并且楼顶水培蔬菜在维生素C，矿质元素K、 Ca、 Mg、 Fe、 Zn以及粗纤维含量等品质方面与市场上的蔬菜相比是相当的。此外水培蔬菜没有农药残留，硝酸盐含量，重金属Pb、Cd、As、Cr和Hg含量超标，而从市场取的98例蔬菜样品中，有2例有机磷或氨基甲酸酯类农药残留超标，23例硝酸盐含量超标，5例铅含量超标，3例砷含量超标。许多国家，如中国，耕地有限，而人口数量庞大，如果屋顶水培法被广泛应用，不仅能满足不断增长蔬菜总量需求和更高品质的蔬菜需求，还可以使现有的耕地更多地用于粮食生产。 第二部分 OXS2家族基因抗逆功能研究 非生物胁迫是农作物产量的重要影响因素。发掘抗逆功能基因，利用现代转基因分子育种技术以提高作物对环境胁迫的耐受性具有重要意义。OXS2(Oxxidative Stress gene2)是通过酵母系统和氧化胁迫剂筛选拟南芥cDNA表达文库而发现的能够抗氧化胁迫的基因。在酵母中过表达拟南芥OXS2，玉米和水稻的OXS2家族基因中的某些成员以及它们C端的一个被命名为AT3的片段能提高酵母对氧化胁迫和重金属镉的抗性。本文探究了AtOXS2以及AtOXS2AT3、ZmOXS2bAT3、ZmO2L1AT3、OsOXS2aAT3、OsOXS2bAT3、OsO2L1AT3、OsO2L2AT3等7个AT3片段提高植物对非生物胁迫耐受性的可能性，并对有抗性基因响应胁迫的分子机理做了初步探索，主要研究结果如下:(1)拟南芥OXS2基因家族的五个成员在叶、茎、花、果荚和根中均有表达，它们可被盐、ABA、干旱和冷等非生物胁迫处理诱导表达，盐处理诱导表达模式表明它们是早期快速响应基因;它们的单突变体以及双突变体o2l1-1oxs2-1、o2l2-1oxs2-1、o2l3-1oxs2-1、o2l4-1oxs2-1专一性地对盐胁迫敏感，对氧化胁迫Diamide和H2O2以及重金属镉胁迫等不敏感;(2)用35S启动子，根特异性和地上绿色组织特异性启动子在拟南芥中过表达AtOXS2均不能提高其对盐、Diamide和Cd的抗性;(3)用35S启动子在拟南芥中过表达AtOXS2AT3、ZmOXS2bAT3和ZmO2L1AT3能特异性提高它们对盐的抗性，而过表达水稻OXS2家族的AT3片段则不能;(4)AtOXS2AT3通过连接蛋白14-3-3Ω与MPK3/4互作，可能是由于这种互作激活了下游转录因子，进而激活了盐胁迫途径调控基因如RD29B，最终形成了抗盐的表型。