人类金属硫蛋白基因转化番茄及对锌的耐受性研究

发布时间：2017-05-27 06:14

  本文关键词：人类金属硫蛋白基因转化番茄及对锌的耐受性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：金属硫蛋白(Metallothionein, MT)是由动植物和微生物产生的一类低分子量、富含半胱氨酸残基、具有金属结合能力的多肽,具有多种生物学功能,涉及生物有机体生长、发育等各个阶段。近年来,MT由于其独特的生理学功能,使得它的研究和应用已经涉及到农业、环境、生物工程、医药、保健等诸多领域,其中利用MT积累大量重金属的特性已成为大家关注的热点。锌(Zn)作为一种必需的微量元素参与生物体内许多酶促反应过程,是维护生命的重要营养元素,但当其过量时又会产生重金属的毒害作用。MT可以与重金属Zn螯合从而降低毒性,提高植物对重金属锌的耐受性,在解除重金属Zn毒害方面具有重要意义。本研究通过组成型启动子CaMV 35S调控人类金属硫蛋白基因HsMT1L在番茄植株中的表达,研究转基因番茄植株对重金属Zn2+的耐受性,为今后获得富锌的或超富集Zn2+的番茄新材料奠定基础。主要研究结果如下：1成功构建了含35S-Ω::HsMT1L基因的载体pVCT2269通过对载体pVCT2259和pCAMBIA1301分别进行酶切并回收目的片段,过夜连接后将连接产物转化大肠杆菌感受态细胞,获得含有35S-Ω::HsMT1L基因的载体pVCT2269=2获得了整合有35S-Ω::HsMT1L基因的转基因番茄新材料采用农杆菌介导的遗传转化方法,成功将35S-Ω::HsMT1L基因导入番茄基因组,获得了转基因番茄植株。3转35S-Ω::HsMT1L基因的番茄植株提高了番茄对Zn2+的耐受性通过1.2 mmol/LZnS04处理,野生型与转基因番茄植株株高、叶片、根部等表型变化,表明转HsMT1L番茄植株提高了番茄对重金属Zn2+的耐受性。ZnSO4处理下,番茄植株地上部分和根部Zn2+含量比对照均有明显的增加,但转基因番茄地上部分和根部Zn2+含量的增加比野生型高9.5%和28.7%。转基因番茄C、J两株系的根部Zn2+浓度与野生型相比差异分别达到了极显著和显著水平。表明转基因植株根部对Zn2+有明显的富集作用。
【关键词】：番茄 人类金属硫蛋白 转基因 锌
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S641.2;Q943.2
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 1 文献综述9-21
• 1.1 金属硫蛋白的研究现状9-13
• 1.1.1 金属硫蛋白的结构及分类9-10
• 1.1.2 金属硫蛋白的功能与应用10-13
• 1.2 重金属污染现状及毒害作用13-15
• 1.2.1 土壤重金属污染现状13-14
• 1.2.2 重金属污染的危害14-15
• 1.3 重金属锌污染及防治15-17
• 1.3.1 锌胁迫对植物的影响15-16
• 1.3.2 植物修复重金属污染16-17
• 1.4 金属硫蛋白对Zn的双重作用17-18
• 1.4.1 参与Zn的储存、运输和代谢17
• 1.4.2 对重金属Zn的富集作用17-18
• 1.5 锌的生理功能18-19
• 1.6 CaMV35S启动子在基因工程中的应用19-21
• 2 引言21-25
• 2.1 研究背景21-22
• 2.2 研究内容22
• 2.3 论文创新点22-23
• 2.4 技术路线流程23-25
• 3 材料与方法25-39
• 3.1 实验材料25-28
• 3.1.1 植物材料25
• 3.1.2 菌株、载体和PCR引物25
• 3.1.3 主要设备25-26
• 3.1.4 主要生物试剂、试剂盒26
• 3.1.5 各种试剂及培养基配制26-28
• 3.2 试验方法28-39
• 3.2.1 番茄表达载体pVCT2269的构建28-31
• 3.2.2 大肠杆菌感受态细胞的制备及转化31-33
• 3.2.3 双元表达载体pVCT2269转化番茄33-35
• 3.2.4 转基因植株的PCR鉴定35-36
• 3.2.5 Zn~(2+)处理对转基因番茄植株的影响36-39
• 4 结果与分析39-49
• 4.1 表达载体pVCT2269的构建及鉴定39-41
• 4.1.1 pVCT2259、pCAMBIA1301的酶切鉴定39-40
• 4.1.2 酶切产物连接转化大肠杆菌鉴定40
• 4.1.3 pVCT2269的酶切鉴定40-41
• 4.2 含pVCT2269载体的农杆菌检测41
• 4.3 pVCT2269载体转化番茄获得整合有35S-Ω-HsMT1L的植株41-43
• 4.3.1 pVCT2269载体转化番茄过程41-42
• 4.3.2 含pVCT2269载体T-DNA的转基因番茄植株的PCR鉴定42-43
• 4.4 Zn~(2+)处理对转基因番茄植株的影响43-49
• 4.4.1 ZnSO_4处理转基因番茄过程43-45
• 4.4.2 ZnSO_4处理对转基因番茄株高影响45-46
• 4.4.3 转基因番茄和野生型番茄植株锌含量的比较46-49
• 5 讨论49-53
• 5.1 番茄的遗传转化49
• 5.2 转基因番茄植株的ZnS04处理49-50
• 5.3 金属硫蛋白在重金属吸附方面存在的问题50-51
• 5.4 后续研究51-53
• 6 结论53-55
• 6.1 获得了整合有35S-Ω::HsMT1L基因的转基因番茄新材料53
• 6.2 转35S-Ω::HsMT1L基因的番茄植株提高了番茄对Zn~(2+)的耐受性53-55
• 参考文献55-61
• 缩略词表61-63
• 致谢63-65
• 发表论文及参与课题一览表65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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3 生吉萍;申琳;茹炳根;;富锌培养对转金属硫蛋白侧耳菌丝生长和锌有机化程度的影响[J];光谱学与光谱分析;2009年03期

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本文编号：399075