叶用红菾菜重金属转运蛋白基因克隆研究

发布时间：2023-01-15 17:50

　　重金属镉（Cd）是植物生长有毒元素,镉也以其移动性大、毒性高成为倍受关注的元素之一。对污染土壤进行原位修复可以利用超富集植物来完成,这也是环境生物技术领域中的研究热点。叶用红菾菜则是一种重金属镉超富集植物,本研究以叶用红菾菜为实验材料进行水培,利用同源克隆技术克隆叶用红菾菜体内重金属转运蛋白基因片段;对叶用红菾菜样品进行镉胁迫处理,分析其基因表达变化趋势。通过上述研究方法及实验手段,可以明确叶用红菾菜重金属代谢相关基因响应镉胁迫表达,进而为提高超富集植物修复效能提供理论依据与技术资源。同源克隆结果:本研究提取了叶用红菾菜植物基因组总DNA与总RNA,通过比对同源序列设计出了简并引物,利用同源克隆技术克隆叶用红菾菜植物体内重金属转运蛋白的YS与CS基因片段,测序结果如下:（1）YS基因以DNA为模板进行克隆获得了440 bp的基因片段,该基因与天蓝遏蓝菜YSL3转运基因序列同源性为84%;YS基因以cDNA为模板进行克隆获得了239 bp的基因片段,该基因与天蓝遏蓝菜YSL3转运基因序列同源性为82%;（2）CS基因以DNA为模板进行克隆获得了316 bp的基因片段,该基因与甜菜CS基因... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 我国重金属污染现状及危害
        1.1.2 重金属镉对土壤的污染及危害
    1.2 利用超富集植物去除重金属
        1.2.1 重金属镉对植物的毒害作用
        1.2.2 超富集植物
        1.2.3 植物重金属超富集机理
        1.2.4 超富集植物叶用红菾菜
    1.3 植物重金属富集相关蛋白
        1.3.1 YSL蛋白家族
        1.3.2 金属硫蛋白
        1.3.3 柠檬酸合成酶
    1.4 定量PCR在植物蛋白功能研究中的应用
    1.5 研究概况
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 主要研究内容
        1.5.3 技术路线
第2章 叶用红菾菜重金属转运蛋白基因片段克隆
    2.1 材料
        2.1.1 供试材料
        2.1.2 仪器设备
        2.1.3 试剂
        2.1.4 主要分子生物学试剂及培养基的配制
    2.2 实验方法
        2.2.1 叶用红菾菜水培
        2.2.2 叶用红菾菜基因组DNA和 RNA提取
        2.2.3 转运蛋白基因片段的PCR扩增
        2.2.4 目的基因测序比对
    2.3 结果与分析
        2.3.1 叶用红菾菜基因组总DNA和总RNA
        2.3.2 以DNA为模板进行PCR扩增
        2.3.3 以c DNA为模板进行PCR扩增
        2.3.4 PCR产物回收
        2.3.5 质粒DNA提取
        2.3.6 质粒PCR验证
        2.3.7 测序结果及序列对比分析
    2.4 本章小结
第3章 YS基因镉胁迫响应分析
    3.1 材料
        3.1.1 供试材料
        3.1.2 主要仪器设备
        3.1.3 试剂
        3.1.4 引物与探针
    3.2 实验方法
        3.2.1 供试叶用红菾菜样品处理
        3.2.2 引物和探针的设计与合成
        3.2.3 RT Real-time PCR反应条件的优化
        3.2.4 YS基因标准曲线的制作
        3.2.5 内标β-actin标准曲线的制作
        3.2.6 检测YS基因的RT Real-time PCR定量
    3.3 结果与分析
        3.3.1 镉胁迫样品总RNA提取
        3.3.2 引物特异性分析
        3.3.3 RT Real-time PCR反应条件的优化
        3.3.4 YS基因RT Real-time PCR标准曲线
        3.3.5 内参基因β-actin RT Real-time PCR标准曲线
        3.3.6 检测YS基因的Real-time PCR定量
    3.4 本章总结
第4章 结论
参考文献
在学期间研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]植物锰转运蛋白研究进展[J]. 赵秋芳,马海洋,贾利强,陈曙,金辉.  热带作物学报. 2019(06)
[2]植物修复技术在污染土壤修复中的应用[J]. 王效举.  西华大学学报(自然科学版). 2019(01)
[3]超富集植物藿香蓟（Ageratum conyzoides L.）对镉污染农田的修复潜力[J]. 张云霞,宋波,宾娟,周子阳,陈记玲,陈同斌.  环境科学. 2019(05)
[4]蜈蚣草超临界气化重金属迁移与产气特性[J]. 李建新,王永川,陈金波,吴贤豪,陈姗,陈光明.  工程热物理学报. 2018(09)
[5]荧光定量PCR技术的原理及其在植物研究中的应用[J]. 黄小玲,张登,廖嘉明,欧阳昆唏.  安徽农业科学. 2018(25)
[6]重金属胁迫下超富集植物修复的研究进展[J]. 王惠榆.  科技视界. 2018(18)
[7]重金属镉的转运蛋白研究进展[J]. 常娜,姚舜禹,陈德光,张丽琳.  生命的化学. 2018(03)
[8]不同有机酸对石灰性土壤镉污染修复效应研究[J]. 王博,张世浩,李俊华.  新疆农业科学. 2018(06)
[9]种植密度对超富集植物根际Cd生物有效性影响[J]. 武荣芳,丁林峰.  科技视界. 2017(36)
[10]厚藤cDNA文库的构建和重金属镉耐受相关基因的筛选[J]. 郭艳,张会,简曙光,夏快飞,张美.  植物科学学报. 2017(03)



本文编号：3731320