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,通過化學(xué)除草劑來控制雜草成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)不可缺少的一部分。其中,苯氧羧酸類化學(xué)除草劑以價(jià)格低廉、除草效率高、除草譜廣且無殘留等優(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除草劑,低濃度可促進(jìn)植物生長,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,并對玉米進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化,進(jìn)一... 

【文章來源】：貴州大學(xué)貴州省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：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，各國科學(xué)家開始關(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、土壤類型和濕度、pH、營養(yǎng)條件、含氧量和微生物種類等也有密切關(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：一類是 Fukumori 和 Hausinger(1993)發(fā)現(xiàn) Alcaligenes eutrophus 及其它微生物，能通過將 2,4-D 降解為 2,4-DCP 途徑來降解 2.4-D (Fig.1.2)；另一類是 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 TfdA 催化氧化 2,4-D 醚鍵裂解產(chǎn)生 2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol，簡稱 2,4-DCP)和乙醛酸，2,4-DCP 對植物沒有抑制作用，乙醛酸則通過三羧酸循環(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)。具體代謝過程見Fig. 1.3。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]4種除草劑對玉米田雜草防除和玉米生長、產(chǎn)量的影響[J]. 祁麗婷,李中青,李齊霞,王瑞,王敏,任先忠,王楓葉,宋艷芳.  山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(10)
[2]2016年7月國內(nèi)外大宗飼料原料市場分析[J].   中國飼料. 2016(16)
[3]轉(zhuǎn)TfdA基因提高黑麥草抗除草劑2,4-D能力[J]. 李翠翠,韓麗珍,趙德剛.  分子植物育種. 2015(09)
[4]農(nóng)桿菌介導(dǎo)的玉米莖尖遺傳轉(zhuǎn)化研究及轉(zhuǎn)TPS1基因和VlmybA2基因玉米鑒定[J]. 安立昆,趙德剛.  基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2014(03)
[5]玉米在我國畜牧業(yè)中的地位和作用[J]. 王樹圓.  中國農(nóng)業(yè)信息. 2014(07)
[6]水稻幼嫩根尖常規(guī)石蠟切片制作技術(shù)改良[J]. 張新梅,董曉英,沈仁芳.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(12)
[7]11種除草劑對全膜雙壟溝播玉米田雜草的防治效果[J]. 胡景平,李敏權(quán),楊發(fā)榮,胡冠芳,付金元,秦一統(tǒng).  雜草科學(xué). 2013(03)
[8]激素類除草劑的現(xiàn)況與抗激素除草劑作物的發(fā)展[J]. 蘇少泉,滕春紅,陳良.  農(nóng)藥. 2013(06)
[9]幾種除草劑對玉米地雜草的防除效果[J]. 鐘國輝,宋珠文,黃勝,陳雄進(jìn),陳亮,陳勝勇.  熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(04)
[10]除草劑藥害與控制[J]. 王險(xiǎn)峰.  山東農(nóng)藥信息. 2012(10)

博士論文
[1]土壤宏基因組文庫篩選除草劑降解基因[D]. 路楊.吉林大學(xué) 2011

碩士論文
[1]除草劑2,4-D降解基因TfdA遺傳轉(zhuǎn)化煙草和黑麥草的研究[D]. 李翠翠.貴州大學(xué) 2015
[2]苗后施用2，4-D丁酯對玉米藥害的研究[D]. 郭曉慧.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]利用三種受體系統(tǒng)獲得抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米[D]. 王守云.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]玉米抗旱性與主要農(nóng)藝性狀的QTL及遺傳多樣性分析[D]. 吳建偉.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005



本文編號：3278330