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《中国科学院研究生院(植物研究所)》 2003年
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大蒜中植物络合素合酶基因的克隆及功能分析

姜瑛楠  
【摘要】:随着现代工业的发展,重金属污染已经成为一个非常严重的问题。 传统的 重金属治理方法花费较高并且过程非常繁琐。植物修复技术是一种经济并且有效 的利用植物进行环境污染治理的新方法。植物络合素是一类植物体内络合重金属 离子的多肽,它已经发现于多种植物与微生物中。植物络合素合酶是催化GSH 合成植物络合素的关键酶。因此揭示植物络合素合酶的分子机理对于了解植物 对重金属抗性的机制又很重要的意义。迄今为止,关于植物络合素合酶基因的研 究主要集中在两种非重金属的植物中:拟南芥与小麦。许多关于该基因结构与功 能的问题依然很不清楚。大蒜是一种能够抗很高浓度重金属的植物。在本研究中, 我们利用大蒜这种重金属抗性植物对以下问题做了较为系统的研究: 1. 测量了大蒜在重金属胁迫下的生理表现,并得出大蒜是一种具有重金属抗 性的植物; 2. 我们从大蒜中克隆出一个新的植物络合素合酶基因。该基因全长1868bp, 包含一个506个氨基酸的开放读码框并编码一个55. 8KD的蛋白。该基因 转译的氨基酸序列与其他十二种物种的植物络合素合酶氨基酸序列具有很 高的同源性; 3. 酵母功能互补试验证明表达AsPCS的酵母可以比对照耐受更高浓度的镉与 砷。这表明AsPCS的转译产物在酵母与植物的重金属的耐受过程中起很重 要的作用; 4. RT-PCR的结果表明,经过重金属Cd2+的胁迫,AsPCS在根中与茎中的表 达量都有提高,这说明AsPCS的调控是发生在转录水平上的。另外通过比 较该基因在相同处理条件下根中与茎中的表达量,我们发现AsPCS在根中 的表达量远高于茎中; 5. 原位杂交显示AsPCS主要表达于根的表皮、顶端分生组织、韧皮部,并且 当重金属压力提高后,表皮的表达量明显提高。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(植物研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S633.4

【引证文献】
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