利用植物修復(fù)土壤污染是一種新興的環(huán)境生物技術(shù),其研究的基礎(chǔ)是超積累植物（hyperaccumulator）的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用,但超積累植物大都具有生物量相對較小、根系不夠發(fā)達(dá)等缺陷,不能投入到大型生產(chǎn)實踐中。MIR156作為植物生長發(fā)育的重要調(diào)控因子,可以調(diào)控植物生長周期、生物量及根系發(fā)育等。本研究首先以擬南芥為試驗材料,采用基因敲除和過表達(dá)技術(shù),產(chǎn)生過表達(dá)MIR156擬南芥植株（35S::MIR1564）和MIM156敲除擬南芥植株（Ubi10::MIM156）,并研究它們對Cd脅迫的耐受表型及耐受機(jī)制。然后,選擇鎘超累積植物伴礦景天,開展MIR156調(diào)控植物鎘脅迫耐受機(jī)制研究成果的應(yīng)用,即在伴礦景天愈傷組織上,進(jìn)行MIR156的過表達(dá)和敲除,以探究MIR156-SPLs網(wǎng)絡(luò)途徑調(diào)控下植物相關(guān)鎘耐受和富集差異,解析MIR156-SPLs信號途徑改良伴礦景天的可行性。主要結(jié)論如下:（1）擬南芥植株真葉長出后轉(zhuǎn)基因植株與野生型植株表型逐漸表現(xiàn)出不同,35S::MIR156A葉片發(fā)生速率明顯快于WT,并且下表皮毛發(fā)生顯著晚于WT,葉片較圓缺刻少,開花延遲。Ubi10::MIM156表現(xiàn)出快速成熟... 

【文章來源】：安徽理工大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要縮略詞
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 鎘污染對植物的影響
        1.2.1 土壤重金屬污染
        1.2.2 重金屬Cd對植物的毒害作用
        1.2.3 植物在鎘脅迫下降低毒害的耐性機(jī)理
        1.2.4 植物螯合態(tài)金屬轉(zhuǎn)運體通過液泡隔離完成重金屬解毒
        1.2.5 植物對重金屬的長距離運輸機(jī)制
        1.2.6 鎘轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)植物體基因表達(dá)
    1.3 植物MicroRNAs
        1.3.1 MIRNA的特點與形成機(jī)制
        1.3.2 MIRNA的作用機(jī)制
        1.3.3 MIRNA對植物逆境脅迫的調(diào)控
    1.4 植物修復(fù)技術(shù)與鎘超積累植物伴礦景天
        1.4.1 伴礦景天的解毒作用機(jī)制
        1.4.2 重金屬吸收效率的優(yōu)化
    1.5 研究內(nèi)容
    1.6 技術(shù)路線圖
2 擬南芥MIR156過表達(dá)、敲除轉(zhuǎn)基因載體構(gòu)建及表型分析
    2.1 引言
    2.2 試驗材料
        2.2.1 擬南芥材料
        2.2.2 細(xì)菌菌株與質(zhì)粒載體
        2.2.3 酶及生化試劑
        2.2.4 主要儀器和設(shè)備
        2.2.5 引物序列
    2.3 試驗方法
        2.3.1 目的基因克隆
        2.3.2 超表達(dá)載體的構(gòu)建
        2.3.3 35S::MIR156A及Ubi10::MIM156表達(dá)載體的遺傳轉(zhuǎn)化
        2.3.4 植株表型觀察
    2.4 結(jié)果與分析
        2.4.1 目的基因的克隆
        2.4.2 超表達(dá)載體的構(gòu)建
        2.4.3 35S::MIR156A及Ubi10::MIM156表達(dá)載體的遺傳轉(zhuǎn)化
        2.4.4 WT、35S::MIR156A及Ubi10::MIM156植株表型分析
    2.5 本章小結(jié)
3 MIR156調(diào)控擬南芥鎘脅迫耐受機(jī)制研究
    3.1 引言
    3.2 試驗材料
        3.2.1 WT、35S::MIR156A及Ubi10::MIM156材料
        3.2.2 主要試劑及溶液配方
        3.2.3 主要儀器和設(shè)備
    3.3 試驗方法
        3.3.1 擬南芥水培條件下的鎘脅迫處理
        3.3.2 葉綠素含量測定
        3.3.3 抗氧化酶活性測定
        3.3.4 鎘轉(zhuǎn)運子編碼基因表達(dá)檢測
    3.4 結(jié)果與分析
        3.4.1 硫酸鎘濃度及處理時間
        3.4.2 擬南芥在鎘脅迫處理下的損傷表型分級
        3.4.3 WT、Ubi10::MIM156和35S::MIR156A鎘脅迫處理下的損傷表型分析
        3.4.4 WT、Ubi10::MIM156和35S::MIR156A鎘脅迫處理下的損傷分級統(tǒng)計
        3.4.5 WT、Ubi10::MIM156和35S::MIR156A葉綠素含量的測定
        3.4.6 WT、Ubi10::MIM156和35S::MIR156A的鎘吸收積累
        3.4.7 WT、Ubi10::MIM156和35S::MIR156A在鎘脅迫處理下相關(guān)生理指標(biāo)測定
        3.4.8 WT、Ubi10::MIM156和35S::MIR156A鎘轉(zhuǎn)運相關(guān)基因的表達(dá)差異
        3.4.9 MIR156調(diào)控擬南芥根系發(fā)育及與鎘吸收相關(guān)性分析
    3.5 本章小結(jié)
4 伴礦景天再生體系的建立
    4.1 引言
    4.2 試驗材料
        4.2.1 伴礦景天材料
        4.2.2 主要儀器及試劑
    4.3 實驗方法
        4.3.1 培養(yǎng)條件
        4.3.2 統(tǒng)計方法
        4.3.3 愈傷組織的誘導(dǎo)
        4.3.4 愈傷組織增殖培養(yǎng)
        4.3.5 愈傷組織分化
        4.3.6 芽的增殖培養(yǎng)
        4.3.7 生根及壯苗培養(yǎng)
    4.4 結(jié)果與分析
        4.4.1 愈傷組織的誘導(dǎo)和增殖
        4.4.2 愈傷組織芽的誘導(dǎo)
        4.4.3 芽的增殖培養(yǎng)
        4.4.4 生根及壯苗培養(yǎng)
    4.5 本章小結(jié)
5 MIR156影響伴礦景天對Cd的耐受性
    5.1 引言
    5.2 試驗材料
        5.2.1 植物材料
        5.2.2 質(zhì)粒表達(dá)載體與菌株
        5.2.3 酶及生化試劑
        5.2.4 引物序列
        5.2.5 主要儀器及和設(shè)備
    5.3 試驗方法
        5.3.1 目的基因的克隆
        5.3.2 植物表達(dá)載體的構(gòu)建
        5.3.3 伴礦景天遺傳轉(zhuǎn)化中抗生素的敏感性實驗
        5.3.4 伴礦景天轉(zhuǎn)基因
        5.3.5 Cd處理轉(zhuǎn)基因伴礦景天愈傷組織
    5.4 結(jié)果與分析
        5.4.1 擬南芥MIR156a和MIM156的克隆
        5.4.2 植物表達(dá)載體構(gòu)建
        5.4.3 卡那霉素和G418對伴礦景天愈傷組織生長的影響
        5.4.4 伴礦景天轉(zhuǎn)基因
        5.4.5 Cd處理轉(zhuǎn)基因伴礦景天愈傷組織
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]超積累東南景天（Sedum alfredii Hance）對重金屬（Zn/Cd/Pb）的解毒機(jī)制[D]. 田生科.浙江大學(xué) 2010
[2]鎘超積累植物東南景天谷胱甘肽代謝特征及比較蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 金曉芬.浙江大學(xué) 2008
[3]東南景天鋅超積累過程中基因表達(dá)差異的cDNA-AFLP分析[D]. 晁岳恩.浙江大學(xué) 2008

碩士論文
[1]鎘超富集植物伴礦景天基因SpHMA2功能分析[D]. 李盛.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]東南景天植株的再生及其愈傷組織對鎘的富集[D]. 趙素娟.華中師范大學(xué) 2009



本文編號：3193585