转外源金属硫蛋白（EhMT1、BcMTs）基因植物对Cd和Cu的耐性与积累研究

发布时间：2021-05-15 11:02

　　重金属对土壤和水体的污染已经成为全球性的环境问题之一,长期生长在重金属污染环境中的植物会在生长、发育以及生理方面受到重金属的毒害,而植物在生长过程中会产生一些适应性机制来对抗重金属的毒害作用,其中耐性机理之一是合成一些配位基团如有机酸、植物螯合肽（PCs）、金属硫蛋白（MTs）等,与重金属离子螯合,形成无毒害的复合物,降低细胞内自由重金属离子的浓度,从而减轻重金属的毒害作用。本研究优化了芸薹属植物不结球白菜的再生体系,将从“铜草”海州香薷中克隆的EhMT1基因转入到不结球白菜中,研究过表达EhMT1基因对不结球白菜重金属的耐性及积累的影响；同时获得了不结球白菜的BcMT1和BcMT2基因,将两个基因转入到拟南芥和烟草中,成功获得转基因植株,对不同来源的MTs基因在重金属耐性方面的功能进行了分析。结果表明,在未进行Cd和Cu处理时,野生型不结球白菜和转EhMT0不结球白菜的生长状态基本一致。在200μM CdCl2处理下,野生型不结球白菜幼苗的根长受到严重抑制,而过表达EhMT1基因的两个不结球白菜株系EhMT1-1和EhMT1-4受到的抑制程度明显低于野生型,且在根基处生长出大量的不定... 

【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：124 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
缩略语及中英文对照
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1 引言
    2. 重金属对植物的毒害机理
        2.1 重金属对植物的毒害
        2.2 重金属毒害途径及机理
    3. 植物对重金属的耐性机理
    4. 金属硫蛋白(MTs)的研究进展
        4.1 MTs概述
        4.2 植物MTs的功能研究
        4.3 MTs研究前景
    5. 芸薹属植物对重金属的耐性及在植物修复中的前景
    6. 展望
第二章 不结球白菜再生体系的优化
    引言
    1. 材料与方法
        1.1 实验材料
        1.2 实验方法
    2. 结果与分析
        2.1 不同外植体的不定芽再生频率
        2.2 2,4-D对不定芽分化的影响
        2.3 不同的激素配比对不定芽分化的影响
        2.4 NAA对生根的影响及再生植株的获得
    3. 讨论
第三章 转EhMTl不结球白菜的获得及重金属耐性分析
    引言
    1. 材料与方法
        1.1 实验材料
        1.2 实验方法
    2 结果与分析
        2.1 转EhMT1不结球白菜的RT-PCR鉴定
        2.2 转EhMT1不结球白菜愈伤组织对Cd的耐性
        2.3 转EhMT1不结球白菜愈伤组织的Cd含量
        2.4 野生型和转基因型不结球白菜种子在Cd和Cu处理下的发芽率
        2.5 Cd和Cu对转EhMT1不结球白菜幼苗根长的影响
        2.6 野生型和转基因型不结球白菜在Cd和Cu处理下幼苗不定根的发育
        2.7 转EhMTl不结球白菜对Cd和Cu含量的时间动态分析
    3. 讨论
第四章 不结球白菜BcMT1及BcMT2基因的克隆、表达及在酵母中的功能分析
    引言
    1 材料与方法
        1.1 实验材料
        1.2 实验方法
    2 结果分析
        2.1 不结球白菜BcMT1和BcMT2基因的克隆及序列比对
        2.2 重金属处理浓度的筛选
        2.3 BcMTs的组织特异性表达及不同外源因素对BcMTs表达的影响
        2.4 过表达BcMT1和BcMT2对酵母重金属耐性的影响
    3 讨论
第五章 过量表达BcMT1及BcMT2拟南芥和烟草的获得及功能验证
    引言
    1 材料与方法
        1.1 实验材料
        1.2 实验方法
    2 结果分析
        2.1 植物表达载体pBI121-BcMT1和pBI121-BcMT2的构建
        2.2 转基因拟南芥的筛选及鉴定
        2.3 Cd和Cu对野生型及转基因拟南芥生长的影响
        2.4 野生型及转基因型拟南芥在Cd和Cu处理下Cd、Cu的含量
        2.5 野生型及转基因型拟南芥在Cd和Cu处理下H_2O_2和O_2~(·-)的积累
        2.6 野生型及转基因型拟南芥在Cd和Cu处理下ROS相关基因的表达
        2.7 Cd和Cu对野生型及转基因型拟南芥Cu转运蛋白相关基因表达的影响
        2.8 转基因烟草的获得及鉴定
        2.9 Cd和Cu对野生型及转基因烟草生长的影响
        2.10 野生型及转基因型烟草在重金属处理下Cd、Cr和Cu的含量
    3 讨论
第六章 全文总结
创新之处
存在的问题
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表(待发表)的研究论文及其它
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]重金属污染土壤的植物修复最新研究动态[J]. 金兰淑,林国林,许泳峰,玉龙植.  世界农业. 2008(08)
[2]土壤铜含量对水稻氮素吸收利用及其产量的影响[J]. 徐加宽,杨连新,王志强,王云霞,徐俊,王洁琼,黄建晔,王余龙.  扬州大学学报(农业与生命科学版). 2008(02)
[3]不结球白菜离体培养再生体系的优化[J]. 陈敏敏,侯喜林.  南京农业大学学报. 2008(01)
[4]小白菜高效子叶离体植株再生体系的建立[J]. 邓智年,魏源文,吕维莉,李杨瑞.  广西农业科学. 2006(04)
[5]胁迫时间与非毒性离子对重金属抑制拟南芥种子发芽及幼苗生长的影响[J]. 李伟强,毛任钊,刘小京.  应用生态学报. 2005(10)
[6]重金属离子对植物的毒害及其机理[J]. 孔祥海.  龙岩学院学报. 2005(03)
[7]油菜下胚轴农杆菌介导法转化影响因素探讨[J]. 王景雪,杜建中,荣二花,李晓灿,孙毅.  华北农学报. 2005(02)
[8]一种快速微量提取植物叶片DNA的方法[J]. 王齐红,黄骥,张红生.  生物技术通讯. 2004(05)
[9]用转基因植物修复重金属污染的土壤[J]. 徐昕,陶思源,郝林.  植物学通报. 2004(05)
[10]不同镉水平对白菜生长及抗氧化酶活性的影响[J]. 孙光闻,朱祝军,方学智.  园艺学报. 2004(03)



本文编号：3187521