轉(zhuǎn)MT基因水花生重金屬富集能力研究.pdf

1、水花生廣泛分布于淡水生境中，與其他植物相比，抗逆性強(qiáng)、生長(zhǎng)迅速、繁殖能力強(qiáng)，具有廣泛的適應(yīng)性和頑強(qiáng)的生命力，對(duì)重金屬有一定的耐受和吸附能力。哺乳動(dòng)物金屬硫蛋白(MT)是一類(lèi)低分子量、富含半胱氨酸的金屬結(jié)合蛋白，在動(dòng)物體內(nèi)主要參與必需金屬離子的代謝和有毒重金屬的解毒等過(guò)程。它具有a和β兩個(gè)結(jié)構(gòu)域，這兩個(gè)結(jié)構(gòu)域不僅在結(jié)構(gòu)和功能上具有相對(duì)獨(dú)立性，而且對(duì)某些重金屬具有不同的親和力。 重金屬污染是目前人們廣為關(guān)注的世界性問(wèn)題。隨著工業(yè)化

2、、城市化的不斷推進(jìn)，排出的含有重金屬的廢水廢氣廢渣量大幅度增加，污染了土壤和水源，在不同程度和范圍內(nèi)影響人們的生產(chǎn)和生活。 用基因工程等生物技術(shù)手段能使重金屬的高積累因子轉(zhuǎn)移至生長(zhǎng)良好的、非食用的植物上，使植物耐受和吸附重金屬的能力得到進(jìn)一步的改善與提高，可以用來(lái)提高植物對(duì)污染土壤、水源的生物修復(fù)效率。本實(shí)驗(yàn)對(duì)轉(zhuǎn)MT基因水花生進(jìn)行了耐性研究，以及重金屬的富集能力的研究，揭示了轉(zhuǎn)MT基因水花生在吸附和富集有害重金屬Cd和Hg方面

3、比非轉(zhuǎn)MT。基因水花生具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 研究的主要內(nèi)容包括：轉(zhuǎn)M'I’基因水花生遺傳穩(wěn)定性檢測(cè)、轉(zhuǎn)MT’基因水花生重金屬耐受實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)MT基因水花生重金屬富集實(shí)驗(yàn)。 通過(guò)對(duì)根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)MT基因的水花生再生植株進(jìn)行遺傳測(cè)定，PCR檢測(cè)45株轉(zhuǎn)MT基因后代，其中有36株為陽(yáng)性，證明了轉(zhuǎn)入的金屬硫蛋白基因在水花生能夠遺傳。 以轉(zhuǎn)MT基因水花生為試驗(yàn)材料，以直接從自然界中得到的無(wú)菌苗為對(duì)照，分別設(shè)計(jì)不同重金屬濃

4、度的MS培養(yǎng)基，觀察其對(duì)重金屬汞和鎘的耐受能力。結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)MT基因水花生在相同重金屬環(huán)境中生長(zhǎng)狀態(tài)比無(wú)菌苗生長(zhǎng)狀態(tài)好：致轉(zhuǎn)MT基因水花生全部死亡的重金屬濃度比致無(wú)菌苗全部死亡的重金屬濃度高，證明了轉(zhuǎn)MT基因水花生能夠提高對(duì)重金屬的耐受能力。 對(duì)轉(zhuǎn)MT基因水花生吸附和富集重金屬鎘的能力進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)自然界重金屬鎘、汞的污染程度，對(duì)培養(yǎng)基分設(shè)了兩個(gè)重金屬污染的濃度，分別用石墨爐原子吸收法和原子熒光法測(cè)定水花生中重金屬鎘、汞的含量

5、，并與天然植株對(duì)比。結(jié)果顯示，當(dāng)添加CdCl2濃度為40mg/L時(shí)，轉(zhuǎn)MT基因水花生根富集重金屬能力明顯高于無(wú)菌苗(P<0.01)，轉(zhuǎn)MT基因水花生莖葉富集鎘能力高于無(wú)菌苗(0.01