本文關(guān)鍵詞： 重金屬 AM真菌 AsZNT1啟動(dòng)子 順式元件　出處：《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著人類自然活動(dòng)的不斷加強(qiáng),各種重金屬污染物通過多種途徑進(jìn)入到土壤中,由于難降解和不溶性使得重金屬通過食物鏈傳遞,最終危害人類健康,目前重金屬污染問題已成為全球亟待解決的問題之一。從研究角度和技術(shù)措施上來講,生物修復(fù)的應(yīng)用前景是很廣闊的。生物修復(fù)包括很多方面,其中利用植物和微生物的共生作用來修復(fù)重金屬污染的土壤成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。叢枝菌根真菌在自然界中分布廣泛,能與大多數(shù)的高等植物形成共生體系,不僅可以提高植物對(duì)多種營(yíng)養(yǎng)元素的吸收,還能夠增強(qiáng)宿主植物對(duì)非生物脅迫的抗逆性。而且菌根真菌是直接聯(lián)系土壤和植物根系的一類,因此,研究和利用菌根真菌緩解重金屬污染土壤對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。目前,從分子水平方面解釋重金屬的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控機(jī)制還不清楚。本研究中,分析和鑒定了紫云英中ZIP家族的鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的5’端上游序列的功能,主要的研究成果如下:1.通過兩輪反向PCR設(shè)計(jì)特異性引物,擴(kuò)增到了As ZNT1基因上游1.8kb的啟動(dòng)子序列。通過PLACE和plant CARE軟件預(yù)測(cè)了順式元件及它們的位置,顯示有幾個(gè)重要的順式元件存在于As ZNT1啟動(dòng)子的序列中,包括與磷調(diào)控相關(guān)的P1BS、與菌根和磷調(diào)控相關(guān)的34bp元件、可能參與菌根和鋅調(diào)控的MYCS-like、ZRE-like元件。2.組織特異性表達(dá)實(shí)驗(yàn)表明,As ZNT1基因主要在分生組織區(qū)、生長(zhǎng)區(qū)、幼嫩側(cè)根發(fā)生處和成熟組織的中柱中表達(dá),PAs ZNT1::GUS融合表達(dá)沒有在根的表皮和皮層中發(fā)現(xiàn),揭示了As ZNT1可能參與鋅或其他金屬離子的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)。3.通過一系列的截短實(shí)驗(yàn),檢測(cè)到了與磷饑餓應(yīng)答相關(guān)的元件P1BS,及一個(gè)新的串聯(lián)重復(fù)序列34bp元件參與了As ZNT1基因的表達(dá)調(diào)控,而MYCS-like、ZRE-like不應(yīng)答基因的調(diào)控。4.通過over-lap PCR構(gòu)建特異性的缺失載體,進(jìn)一步驗(yàn)證了已知的磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)因子的順式元件P1BS和新發(fā)現(xiàn)的34-bp元件是菌根真菌和外界鋅濃度應(yīng)答的調(diào)控元件,它們參與了As ZNT1基因的表達(dá)調(diào)控。
[Abstract]:With the continuous strengthening of human natural activities, a variety of heavy metal pollutants into the soil through a variety of channels, because of the difficult degradation and insolubility of heavy metals through the food chain transfer, and ultimately endanger human health. At present, heavy metal pollution has become one of the most urgent problems in the world. From the point of view of research and technical measures, the application prospect of bioremediation is very broad. Bioremediation includes many aspects. The symbiotic action of plant and microorganism to remediate the soil contaminated by heavy metals has become a research hotspot. Arbuscular mycorrhizal fungi are widely distributed in nature and can form symbiotic system with most higher plants. It can not only enhance the absorption of many nutrient elements in plants, but also enhance the resistance of host plants to abiotic stress. Mycorrhizal fungi are a kind of plant roots directly linked to soil and plant roots. It is important to study and use mycorrhizal fungi to alleviate heavy metal contaminated soil. At present, it is not clear to explain the regulation mechanism of heavy metal absorption and transport from the molecular level. The function of 5 '-terminal upstream sequence of zinc transporter gene of ZIP family was analyzed and identified. The main research results were as follows: 1. The specific primers were designed by two rounds reverse PCR. The promoter sequence of 1.8kb upstream of as ZNT1 gene was amplified. The cis elements and their location were predicted by PLACE and plant CARE software. Several important cis-elements were found in the sequence of as ZNT1 promoter, including P1BSs associated with phosphorus regulation and 34bp elements associated with mycorrhizal and phosphorus regulation. MyCS-like ZRE-like element. 2. The results of tissue specific expression showed that the gene of as ZNT1 was mainly in the meristem region and growth region. The expression of pas ZNT1::GUS fusion was not found in the epidermis and cortex of the root. It was revealed that as ZNT1 may be involved in the absorption and transport of zinc or other metal ions. Through a series of truncation experiments, P1BS related to phosphorus starvation response was detected. And a new tandem repeat 34bp element involved in the regulation of as ZNT1 gene expression while MYCS-like. ZRE-like does not respond to gene regulation. 4. Construction of specific deletion vector through over-lap PCR. It was further verified that the cis element P1BS of the known phosphate transporter and the newly discovered 34-bp element were the regulatory elements for the response of mycorrhizal fungi and external zinc concentration. They are involved in the regulation of as ZNT1 gene expression.
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X172;X53

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本文編號(hào)：1454887