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《南昌大学》 2007年
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将蜈蚣草植物螯合肽合成酶基因(PvPCS1)转入拟南芥中的研究

王奋飞  
【摘要】: 随着人类活动和工业技术的不断发展,重金属在土壤中的含量越来越高。重金属污染已日益成为威胁人类健康和人类生活质量的严重社会问题和环境问题。砷是自然界存在的一种含量较丰富、常以化合物的形态存在的重金属,具有很强的毒性,并且具有致畸、致癌和致突变效应。美国国家环保总局早已将其划归为A类致癌物。近年来,大量的砷随人类活动和工业发展进入土壤环境。砷污染已经成为公众普遍关注的污染物之一。 近年来发展起来的植物修复技术由于成本低、效果好、具有环境友好性等特点,逐渐成为重金属污染治理的研究和应用热点。特别是第一种砷超富集植物蜈蚣草(Pteris vittata L.)的发现,利用植物修复砷污染土壤成为一种可行的途径。并且蜈蚣草几乎成为砷超富集植物研究中的模式植物,众多学者对其从物理、化学、生物、生理进行分析研究,希望能够为砷污染土壤的植物修复工程的应用提供理论基础和科学依据。 但是由于蜈蚣草为蕨类植物,具有生长缓慢的缺点。随着分子生物学和基因工程技术的发展,完全有可能在现有的砷超富集植物研究的基础上构建转基因植物,使其具有富集砷的特性,同时具有大的生物量,能够高效地的应用到植物修复工程中。近年来对植物富集重金属的关键基因—植物螯合肽合成酶基因的研究使得构建具有超富集重金属的转基因植物的可能性大大增加。 本研究通过克隆蜈蚣草植物螯合肽合成酶基因,与烟草花椰菜中强表达启动子CaMV 35S启动子融合,构建过量表达载体pMON530-PvPCS1,然后将其导入到野生型拟南芥中,再通过遗传筛选,T_0代种子在干燥处理后,在涂布有卡那霉素抗性(Km~r,50ug/ml)的PNS固体培养基上,得到了72株阳性植株得到稳定表达的转基因植株。再经PCR鉴定,最终得到69株转基因植株。RT-PCR结果显示PvPCS1基因在拟南芥中可以稳定表达。实验数据说明蜈蚣草植物螯合肽合成酶基因PvPCS1基因已经成功转入拟南芥,并在拟南芥中高效表达。 这项工作的意义在于构建稳定地外源表达PvPCS1的转基因植物,然后对该基因的功能进行分析。截至目前,我们已经得到T_1代种子,接下来的工作将是继续筛选转基因植株的纯系植株,以进行转基因植物对砷的敏感性及抗性实验,以及其的富集能力。最终目的建立PvPCS1稳定的外源表达系统,构建可以用于砷污染土壤植物修复的工程植物。本项研究是该项目实施的第一步,该结果也为进一步的研究分析奠定了坚实的基础。
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X173

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