人類金屬硫蛋白基因轉(zhuǎn)化番茄及對鋅的耐受性研究
本文關(guān)鍵詞:人類金屬硫蛋白基因轉(zhuǎn)化番茄及對鋅的耐受性研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:金屬硫蛋白(Metallothionein, MT)是由動植物和微生物產(chǎn)生的一類低分子量、富含半胱氨酸殘基、具有金屬結(jié)合能力的多肽,具有多種生物學(xué)功能,涉及生物有機(jī)體生長、發(fā)育等各個階段。近年來,MT由于其獨(dú)特的生理學(xué)功能,使得它的研究和應(yīng)用已經(jīng)涉及到農(nóng)業(yè)、環(huán)境、生物工程、醫(yī)藥、保健等諸多領(lǐng)域,其中利用MT積累大量重金屬的特性已成為大家關(guān)注的熱點(diǎn)。鋅(Zn)作為一種必需的微量元素參與生物體內(nèi)許多酶促反應(yīng)過程,是維護(hù)生命的重要營養(yǎng)元素,但當(dāng)其過量時又會產(chǎn)生重金屬的毒害作用。MT可以與重金屬Zn螯合從而降低毒性,提高植物對重金屬鋅的耐受性,在解除重金屬Zn毒害方面具有重要意義。本研究通過組成型啟動子CaMV 35S調(diào)控人類金屬硫蛋白基因HsMT1L在番茄植株中的表達(dá),研究轉(zhuǎn)基因番茄植株對重金屬Zn2+的耐受性,為今后獲得富鋅的或超富集Zn2+的番茄新材料奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:1成功構(gòu)建了含35S-Ω::HsMT1L基因的載體pVCT2269通過對載體pVCT2259和pCAMBIA1301分別進(jìn)行酶切并回收目的片段,過夜連接后將連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞,獲得含有35S-Ω::HsMT1L基因的載體pVCT2269=2獲得了整合有35S-Ω::HsMT1L基因的轉(zhuǎn)基因番茄新材料采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化方法,成功將35S-Ω::HsMT1L基因?qū)敕鸦蚪M,獲得了轉(zhuǎn)基因番茄植株。3轉(zhuǎn)35S-Ω::HsMT1L基因的番茄植株提高了番茄對Zn2+的耐受性通過1.2 mmol/LZnS04處理,野生型與轉(zhuǎn)基因番茄植株株高、葉片、根部等表型變化,表明轉(zhuǎn)HsMT1L番茄植株提高了番茄對重金屬Zn2+的耐受性。ZnSO4處理下,番茄植株地上部分和根部Zn2+含量比對照均有明顯的增加,但轉(zhuǎn)基因番茄地上部分和根部Zn2+含量的增加比野生型高9.5%和28.7%。轉(zhuǎn)基因番茄C、J兩株系的根部Zn2+濃度與野生型相比差異分別達(dá)到了極顯著和顯著水平。表明轉(zhuǎn)基因植株根部對Zn2+有明顯的富集作用。
【關(guān)鍵詞】:番茄 人類金屬硫蛋白 轉(zhuǎn)基因 鋅
【學(xué)位授予單位】:西南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:S641.2;Q943.2
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-9
- 1 文獻(xiàn)綜述9-21
- 1.1 金屬硫蛋白的研究現(xiàn)狀9-13
- 1.1.1 金屬硫蛋白的結(jié)構(gòu)及分類9-10
- 1.1.2 金屬硫蛋白的功能與應(yīng)用10-13
- 1.2 重金屬污染現(xiàn)狀及毒害作用13-15
- 1.2.1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀13-14
- 1.2.2 重金屬污染的危害14-15
- 1.3 重金屬鋅污染及防治15-17
- 1.3.1 鋅脅迫對植物的影響15-16
- 1.3.2 植物修復(fù)重金屬污染16-17
- 1.4 金屬硫蛋白對Zn的雙重作用17-18
- 1.4.1 參與Zn的儲存、運(yùn)輸和代謝17
- 1.4.2 對重金屬Zn的富集作用17-18
- 1.5 鋅的生理功能18-19
- 1.6 CaMV35S啟動子在基因工程中的應(yīng)用19-21
- 2 引言21-25
- 2.1 研究背景21-22
- 2.2 研究內(nèi)容22
- 2.3 論文創(chuàng)新點(diǎn)22-23
- 2.4 技術(shù)路線流程23-25
- 3 材料與方法25-39
- 3.1 實(shí)驗材料25-28
- 3.1.1 植物材料25
- 3.1.2 菌株、載體和PCR引物25
- 3.1.3 主要設(shè)備25-26
- 3.1.4 主要生物試劑、試劑盒26
- 3.1.5 各種試劑及培養(yǎng)基配制26-28
- 3.2 試驗方法28-39
- 3.2.1 番茄表達(dá)載體pVCT2269的構(gòu)建28-31
- 3.2.2 大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備及轉(zhuǎn)化31-33
- 3.2.3 雙元表達(dá)載體pVCT2269轉(zhuǎn)化番茄33-35
- 3.2.4 轉(zhuǎn)基因植株的PCR鑒定35-36
- 3.2.5 Zn~(2+)處理對轉(zhuǎn)基因番茄植株的影響36-39
- 4 結(jié)果與分析39-49
- 4.1 表達(dá)載體pVCT2269的構(gòu)建及鑒定39-41
- 4.1.1 pVCT2259、pCAMBIA1301的酶切鑒定39-40
- 4.1.2 酶切產(chǎn)物連接轉(zhuǎn)化大腸桿菌鑒定40
- 4.1.3 pVCT2269的酶切鑒定40-41
- 4.2 含pVCT2269載體的農(nóng)桿菌檢測41
- 4.3 pVCT2269載體轉(zhuǎn)化番茄獲得整合有35S-Ω-HsMT1L的植株41-43
- 4.3.1 pVCT2269載體轉(zhuǎn)化番茄過程41-42
- 4.3.2 含pVCT2269載體T-DNA的轉(zhuǎn)基因番茄植株的PCR鑒定42-43
- 4.4 Zn~(2+)處理對轉(zhuǎn)基因番茄植株的影響43-49
- 4.4.1 ZnSO_4處理轉(zhuǎn)基因番茄過程43-45
- 4.4.2 ZnSO_4處理對轉(zhuǎn)基因番茄株高影響45-46
- 4.4.3 轉(zhuǎn)基因番茄和野生型番茄植株鋅含量的比較46-49
- 5 討論49-53
- 5.1 番茄的遺傳轉(zhuǎn)化49
- 5.2 轉(zhuǎn)基因番茄植株的ZnS04處理49-50
- 5.3 金屬硫蛋白在重金屬吸附方面存在的問題50-51
- 5.4 后續(xù)研究51-53
- 6 結(jié)論53-55
- 6.1 獲得了整合有35S-Ω::HsMT1L基因的轉(zhuǎn)基因番茄新材料53
- 6.2 轉(zhuǎn)35S-Ω::HsMT1L基因的番茄植株提高了番茄對Zn~(2+)的耐受性53-55
- 參考文獻(xiàn)55-61
- 縮略詞表61-63
- 致謝63-65
- 發(fā)表論文及參與課題一覽表65
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:人類金屬硫蛋白基因轉(zhuǎn)化番茄及對鋅的耐受性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:399075
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