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《中国科学院研究生院(武汉病毒研究所)》 2006年
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酿酒酵母ABC转运蛋白基因克隆及应用于转基因植物修复研究

梁树才  
【摘要】: 环境污染是当前人类生存与可持续发展所面临的严重问题,建立和发展清除环境污染的策略和技术已成为重要的研究领域。植物修复因其环境友好、成本低,近年来逐渐受到人们的关注,转基因植物修复已经成为当前植物修复研究的热点。已有的研究表明,在不同转基因植物表达金属硫蛋白(metallothioneins,MTs)基因,植物络合素(phytochelatins,PCs)基因,合成谷胱甘肽(glutathione, GSH)的基因以及不同转运蛋白(transporter)基因都能够提高植物对重金属的富集或耐受。酵母ABC转运蛋白属于一个大的家族,具有转运和解毒重金属和其它有毒化合物的能力,其中YCF1转运蛋白基因转化植物后提高了对重金属Cd和Pb的耐受性和累积,但酵母其它的转运蛋白对重金属耐受和累积效果尚不明确。 本研究从本实验室保存的酿酒酵母中克隆了10种不同的转运蛋白基因,并分别构建植物双元表达载体,通过农杆菌介导的方法转化烟草,希望通过对这些转运蛋白在植物的表达以及对重金属富集和耐受的比较,找到比较理想的用于重金属污染修复的基因资源。结果表明,YCF1转基因烟草经分子生物学分析已经整合到烟草基因组,但T1代种子发芽和水培实验结果表明转化烟草没有提高对重金属的耐受性。其它一些相关的酿酒酵母ABC转运蛋白基因转化烟草后,对当代的转基因烟草进行了初步抗重金属功能分析。结果表明,其中的YOR153,YOL075,YLR249,YFR009,和ACR3五种转运蛋白基因不同程度地提高了对不同重金属Cd、Pb、Hg的耐受性。但这些基因表达的分子生物学证据,转运蛋白在植物细胞的定位,对重金属的耐受是否存在不同机理和对不同重金属的选择性,以及其后代对重金属的耐受性是否能够稳定遗传,还有待进一步研究。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(武汉病毒研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:Q943.2;X173

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