發(fā)布時(shí)間：2021-07-11 15:07

　　玉米（Zea mays L.）是重要的飼料和糧食作物,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。田間雜草是導(dǎo)致玉米產(chǎn)量降低的主要因素之一。據(jù)報(bào)道,我國(guó)有近二分之一的玉米種植田受到不同程度的雜草危害,重者可引起玉米減產(chǎn)30⁵0%。目前,通過(guò)化學(xué)除草劑來(lái)控制雜草成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)不可缺少的一部分。其中,苯氧羧酸類(lèi)化學(xué)除草劑以?xún)r(jià)格低廉、除草效率高、除草譜廣且無(wú)殘留等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于麥田、稻田、玉米田等。2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D）是典型的苯氧羧酸類(lèi)除草劑,低濃度可促進(jìn)植物生長(zhǎng),高濃度時(shí)發(fā)揮除草作用,使雜草的莖部組織增加核酸和蛋白質(zhì)的合成,成熟細(xì)胞恢復(fù)分裂能力,造成生長(zhǎng)異常而導(dǎo)致雜草死亡。本實(shí)驗(yàn)室前期從施用除草劑2,4-D的土壤中分離篩選出了Cupriavidus campinensis BJ71菌株,對(duì)2,4-D具有較強(qiáng)的降解能力,并從中克隆到可以降解2,4-D的Tfd A基因。在此基礎(chǔ)上,本研究利用TfdA基因,構(gòu)建Act啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)TfdA基因表達(dá)的單子葉表達(dá)載體pGM626-LF-TfdA,并對(duì)玉米進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化,進(jìn)一... 

【文章來(lái)源】：貴州大學(xué)貴州省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

4-D的結(jié)構(gòu)式Fig.1.1Thestructuralformulaof2,4-DichlorophenoxyaceticAcid

4-D 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛使用，各國(guó)科學(xué)家開(kāi)始關(guān)注 2,4-D 在環(huán)境中生物降解途徑的研究。2,4-D 可以被土壤或水體環(huán)境中存在的微生物迅速降解，影響其降解速率的主要因素包括除草劑的形態(tài)和濃度，與環(huán)境、溫度、土壤類(lèi)型和濕度、pH、營(yíng)養(yǎng)條件、含氧量和微生物種類(lèi)等也有密切關(guān)系(Sintc et al., 1990)。從不同的環(huán)境中可以分離得到不同的 2,4-D降解細(xì)菌(Suwa et al., 1996; Cavalca et al., 1999)。此外，從一些原始環(huán)境中也發(fā)現(xiàn)了可以降解2,4-D 的細(xì)菌，表明 2,4-D 的降解細(xì)菌的存在與該環(huán)境是否受到 2,4-D 污染之間并沒(méi)有必然的聯(lián)系(Fulthorpe et al., 1996; Kamagata et al., 1997; Kitagawa et al., 2002)。目前發(fā)現(xiàn)的 2,4-D生物降解機(jī)制有兩類(lèi)：一類(lèi)是 Fukumori 和 Hausinger(1993)發(fā)現(xiàn) Alcaligenes eutrophus 及其它微生物，能通過(guò)將 2,4-D 降解為 2,4-DCP 途徑來(lái)降解 2.4-D (Fig.1.2)；另一類(lèi)是 Balajee 和Mahadevan(1990)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌 Axotobacter chroococcum，首先去除了 2,4-D 苯環(huán)上鄰位的 C1 原子，產(chǎn)生 4-chlorophenoxyacetate，然后該物質(zhì)被降解為 4-chlorocatechol，兒茶酚的鄰位被裂解開(kāi)環(huán)，最終被降解。

貴州大學(xué) 2017 屆 碩士研究生畢業(yè)論文Cupriavidus necator JMP 134 的降解機(jī)制是能夠降解 2,4-D 的細(xì)菌中研究最為透徹的。該細(xì)菌含有一個(gè) pJP4 質(zhì)粒，其上含有 tfdI 和 tfdII 兩個(gè) 2,4-D 代謝的基因簇，即 tfdC1D1E1F1B1，和 tfdDIICIIEIIFIIBII(Laemmli et al., 2000; Perkins et al., 1990)。這兩個(gè)基因簇都帶有相同數(shù)量和功能的基因，具有相同的 2,4-D 降解代謝途徑(Ledger et al., 2006)。但它們的基因簇順序和TfdB 酶活性不同。首先該細(xì)菌通過(guò) TfdA 催化氧化 2,4-D 醚鍵裂解產(chǎn)生 2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol，簡(jiǎn)稱(chēng) 2,4-DCP)和乙醛酸，2,4-DCP 對(duì)植物沒(méi)有抑制作用，乙醛酸則通過(guò)三羧酸循環(huán)最終轉(zhuǎn)化為 H2O 和 CO2，中間代謝產(chǎn)物 2,4-DCP 又被限速酶 2,4-dichlorophenolhydroxylase (TfdB)氧化產(chǎn)生 3,5-dichlorocatechol，該產(chǎn)物被 chlorocatechol 1,2-dioxygenase(TfdC)開(kāi)環(huán)裂解，接著進(jìn)一步被下游的響應(yīng)基因產(chǎn)物降解(Top et al., 1995)。具體代謝過(guò)程見(jiàn)Fig. 1.3。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3278330