轉(zhuǎn)外源金屬硫蛋白(EhMT1、BcMTs)基因植物對Cd和Cu的耐性與積累研究
發(fā)布時間:2021-05-15 11:02
重金屬對土壤和水體的污染已經(jīng)成為全球性的環(huán)境問題之一,長期生長在重金屬污染環(huán)境中的植物會在生長、發(fā)育以及生理方面受到重金屬的毒害,而植物在生長過程中會產(chǎn)生一些適應(yīng)性機制來對抗重金屬的毒害作用,其中耐性機理之一是合成一些配位基團如有機酸、植物螯合肽(PCs)、金屬硫蛋白(MTs)等,與重金屬離子螯合,形成無毒害的復(fù)合物,降低細胞內(nèi)自由重金屬離子的濃度,從而減輕重金屬的毒害作用。本研究優(yōu)化了蕓薹屬植物不結(jié)球白菜的再生體系,將從“銅草”海州香薷中克隆的EhMT1基因轉(zhuǎn)入到不結(jié)球白菜中,研究過表達EhMT1基因?qū)Σ唤Y(jié)球白菜重金屬的耐性及積累的影響;同時獲得了不結(jié)球白菜的BcMT1和BcMT2基因,將兩個基因轉(zhuǎn)入到擬南芥和煙草中,成功獲得轉(zhuǎn)基因植株,對不同來源的MTs基因在重金屬耐性方面的功能進行了分析。結(jié)果表明,在未進行Cd和Cu處理時,野生型不結(jié)球白菜和轉(zhuǎn)EhMT0不結(jié)球白菜的生長狀態(tài)基本一致。在200μM CdCl2處理下,野生型不結(jié)球白菜幼苗的根長受到嚴重抑制,而過表達EhMT1基因的兩個不結(jié)球白菜株系EhMT1-1和EhMT1-4受到的抑制程度明顯低于野生型,且在根基處生長出大量的不定...
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
縮略語及中英文對照
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1 引言
2. 重金屬對植物的毒害機理
2.1 重金屬對植物的毒害
2.2 重金屬毒害途徑及機理
3. 植物對重金屬的耐性機理
4. 金屬硫蛋白(MTs)的研究進展
4.1 MTs概述
4.2 植物MTs的功能研究
4.3 MTs研究前景
5. 蕓薹屬植物對重金屬的耐性及在植物修復(fù)中的前景
6. 展望
第二章 不結(jié)球白菜再生體系的優(yōu)化
引言
1. 材料與方法
1.1 實驗材料
1.2 實驗方法
2. 結(jié)果與分析
2.1 不同外植體的不定芽再生頻率
2.2 2,4-D對不定芽分化的影響
2.3 不同的激素配比對不定芽分化的影響
2.4 NAA對生根的影響及再生植株的獲得
3. 討論
第三章 轉(zhuǎn)EhMTl不結(jié)球白菜的獲得及重金屬耐性分析
引言
1. 材料與方法
1.1 實驗材料
1.2 實驗方法
2 結(jié)果與分析
2.1 轉(zhuǎn)EhMT1不結(jié)球白菜的RT-PCR鑒定
2.2 轉(zhuǎn)EhMT1不結(jié)球白菜愈傷組織對Cd的耐性
2.3 轉(zhuǎn)EhMT1不結(jié)球白菜愈傷組織的Cd含量
2.4 野生型和轉(zhuǎn)基因型不結(jié)球白菜種子在Cd和Cu處理下的發(fā)芽率
2.5 Cd和Cu對轉(zhuǎn)EhMT1不結(jié)球白菜幼苗根長的影響
2.6 野生型和轉(zhuǎn)基因型不結(jié)球白菜在Cd和Cu處理下幼苗不定根的發(fā)育
2.7 轉(zhuǎn)EhMTl不結(jié)球白菜對Cd和Cu含量的時間動態(tài)分析
3. 討論
第四章 不結(jié)球白菜BcMT1及BcMT2基因的克隆、表達及在酵母中的功能分析
引言
1 材料與方法
1.1 實驗材料
1.2 實驗方法
2 結(jié)果分析
2.1 不結(jié)球白菜BcMT1和BcMT2基因的克隆及序列比對
2.2 重金屬處理濃度的篩選
2.3 BcMTs的組織特異性表達及不同外源因素對BcMTs表達的影響
2.4 過表達BcMT1和BcMT2對酵母重金屬耐性的影響
3 討論
第五章 過量表達BcMT1及BcMT2擬南芥和煙草的獲得及功能驗證
引言
1 材料與方法
1.1 實驗材料
1.2 實驗方法
2 結(jié)果分析
2.1 植物表達載體pBI121-BcMT1和pBI121-BcMT2的構(gòu)建
2.2 轉(zhuǎn)基因擬南芥的篩選及鑒定
2.3 Cd和Cu對野生型及轉(zhuǎn)基因擬南芥生長的影響
2.4 野生型及轉(zhuǎn)基因型擬南芥在Cd和Cu處理下Cd、Cu的含量
2.5 野生型及轉(zhuǎn)基因型擬南芥在Cd和Cu處理下H_2O_2和O_2~(·-)的積累
2.6 野生型及轉(zhuǎn)基因型擬南芥在Cd和Cu處理下ROS相關(guān)基因的表達
2.7 Cd和Cu對野生型及轉(zhuǎn)基因型擬南芥Cu轉(zhuǎn)運蛋白相關(guān)基因表達的影響
2.8 轉(zhuǎn)基因煙草的獲得及鑒定
2.9 Cd和Cu對野生型及轉(zhuǎn)基因煙草生長的影響
2.10 野生型及轉(zhuǎn)基因型煙草在重金屬處理下Cd、Cr和Cu的含量
3 討論
第六章 全文總結(jié)
創(chuàng)新之處
存在的問題
參考文獻
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表(待發(fā)表)的研究論文及其它
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]重金屬污染土壤的植物修復(fù)最新研究動態(tài)[J]. 金蘭淑,林國林,許泳峰,玉龍植. 世界農(nóng)業(yè). 2008(08)
[2]土壤銅含量對水稻氮素吸收利用及其產(chǎn)量的影響[J]. 徐加寬,楊連新,王志強,王云霞,徐俊,王潔瓊,黃建曄,王余龍. 揚州大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2008(02)
[3]不結(jié)球白菜離體培養(yǎng)再生體系的優(yōu)化[J]. 陳敏敏,侯喜林. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2008(01)
[4]小白菜高效子葉離體植株再生體系的建立[J]. 鄧智年,魏源文,呂維莉,李楊瑞. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(04)
[5]脅迫時間與非毒性離子對重金屬抑制擬南芥種子發(fā)芽及幼苗生長的影響[J]. 李偉強,毛任釗,劉小京. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2005(10)
[6]重金屬離子對植物的毒害及其機理[J]. 孔祥海. 龍巖學(xué)院學(xué)報. 2005(03)
[7]油菜下胚軸農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化影響因素探討[J]. 王景雪,杜建中,榮二花,李曉燦,孫毅. 華北農(nóng)學(xué)報. 2005(02)
[8]一種快速微量提取植物葉片DNA的方法[J]. 王齊紅,黃驥,張紅生. 生物技術(shù)通訊. 2004(05)
[9]用轉(zhuǎn)基因植物修復(fù)重金屬污染的土壤[J]. 徐昕,陶思源,郝林. 植物學(xué)通報. 2004(05)
[10]不同鎘水平對白菜生長及抗氧化酶活性的影響[J]. 孫光聞,朱祝軍,方學(xué)智. 園藝學(xué)報. 2004(03)
本文編號:3187521
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
縮略語及中英文對照
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1 引言
2. 重金屬對植物的毒害機理
2.1 重金屬對植物的毒害
2.2 重金屬毒害途徑及機理
3. 植物對重金屬的耐性機理
4. 金屬硫蛋白(MTs)的研究進展
4.1 MTs概述
4.2 植物MTs的功能研究
4.3 MTs研究前景
5. 蕓薹屬植物對重金屬的耐性及在植物修復(fù)中的前景
6. 展望
第二章 不結(jié)球白菜再生體系的優(yōu)化
引言
1. 材料與方法
1.1 實驗材料
1.2 實驗方法
2. 結(jié)果與分析
2.1 不同外植體的不定芽再生頻率
2.2 2,4-D對不定芽分化的影響
2.3 不同的激素配比對不定芽分化的影響
2.4 NAA對生根的影響及再生植株的獲得
3. 討論
第三章 轉(zhuǎn)EhMTl不結(jié)球白菜的獲得及重金屬耐性分析
引言
1. 材料與方法
1.1 實驗材料
1.2 實驗方法
2 結(jié)果與分析
2.1 轉(zhuǎn)EhMT1不結(jié)球白菜的RT-PCR鑒定
2.2 轉(zhuǎn)EhMT1不結(jié)球白菜愈傷組織對Cd的耐性
2.3 轉(zhuǎn)EhMT1不結(jié)球白菜愈傷組織的Cd含量
2.4 野生型和轉(zhuǎn)基因型不結(jié)球白菜種子在Cd和Cu處理下的發(fā)芽率
2.5 Cd和Cu對轉(zhuǎn)EhMT1不結(jié)球白菜幼苗根長的影響
2.6 野生型和轉(zhuǎn)基因型不結(jié)球白菜在Cd和Cu處理下幼苗不定根的發(fā)育
2.7 轉(zhuǎn)EhMTl不結(jié)球白菜對Cd和Cu含量的時間動態(tài)分析
3. 討論
第四章 不結(jié)球白菜BcMT1及BcMT2基因的克隆、表達及在酵母中的功能分析
引言
1 材料與方法
1.1 實驗材料
1.2 實驗方法
2 結(jié)果分析
2.1 不結(jié)球白菜BcMT1和BcMT2基因的克隆及序列比對
2.2 重金屬處理濃度的篩選
2.3 BcMTs的組織特異性表達及不同外源因素對BcMTs表達的影響
2.4 過表達BcMT1和BcMT2對酵母重金屬耐性的影響
3 討論
第五章 過量表達BcMT1及BcMT2擬南芥和煙草的獲得及功能驗證
引言
1 材料與方法
1.1 實驗材料
1.2 實驗方法
2 結(jié)果分析
2.1 植物表達載體pBI121-BcMT1和pBI121-BcMT2的構(gòu)建
2.2 轉(zhuǎn)基因擬南芥的篩選及鑒定
2.3 Cd和Cu對野生型及轉(zhuǎn)基因擬南芥生長的影響
2.4 野生型及轉(zhuǎn)基因型擬南芥在Cd和Cu處理下Cd、Cu的含量
2.5 野生型及轉(zhuǎn)基因型擬南芥在Cd和Cu處理下H_2O_2和O_2~(·-)的積累
2.6 野生型及轉(zhuǎn)基因型擬南芥在Cd和Cu處理下ROS相關(guān)基因的表達
2.7 Cd和Cu對野生型及轉(zhuǎn)基因型擬南芥Cu轉(zhuǎn)運蛋白相關(guān)基因表達的影響
2.8 轉(zhuǎn)基因煙草的獲得及鑒定
2.9 Cd和Cu對野生型及轉(zhuǎn)基因煙草生長的影響
2.10 野生型及轉(zhuǎn)基因型煙草在重金屬處理下Cd、Cr和Cu的含量
3 討論
第六章 全文總結(jié)
創(chuàng)新之處
存在的問題
參考文獻
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表(待發(fā)表)的研究論文及其它
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]重金屬污染土壤的植物修復(fù)最新研究動態(tài)[J]. 金蘭淑,林國林,許泳峰,玉龍植. 世界農(nóng)業(yè). 2008(08)
[2]土壤銅含量對水稻氮素吸收利用及其產(chǎn)量的影響[J]. 徐加寬,楊連新,王志強,王云霞,徐俊,王潔瓊,黃建曄,王余龍. 揚州大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2008(02)
[3]不結(jié)球白菜離體培養(yǎng)再生體系的優(yōu)化[J]. 陳敏敏,侯喜林. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2008(01)
[4]小白菜高效子葉離體植株再生體系的建立[J]. 鄧智年,魏源文,呂維莉,李楊瑞. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(04)
[5]脅迫時間與非毒性離子對重金屬抑制擬南芥種子發(fā)芽及幼苗生長的影響[J]. 李偉強,毛任釗,劉小京. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2005(10)
[6]重金屬離子對植物的毒害及其機理[J]. 孔祥海. 龍巖學(xué)院學(xué)報. 2005(03)
[7]油菜下胚軸農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化影響因素探討[J]. 王景雪,杜建中,榮二花,李曉燦,孫毅. 華北農(nóng)學(xué)報. 2005(02)
[8]一種快速微量提取植物葉片DNA的方法[J]. 王齊紅,黃驥,張紅生. 生物技術(shù)通訊. 2004(05)
[9]用轉(zhuǎn)基因植物修復(fù)重金屬污染的土壤[J]. 徐昕,陶思源,郝林. 植物學(xué)通報. 2004(05)
[10]不同鎘水平對白菜生長及抗氧化酶活性的影響[J]. 孫光聞,朱祝軍,方學(xué)智. 園藝學(xué)報. 2004(03)
本文編號:3187521
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