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、生長迅速、繁殖能力強，具有廣泛的適應(yīng)性和頑強的生命力，對重金屬有一定的耐受和吸附能力。哺乳動物金屬硫蛋白(MT)是一類低分子量、富含半胱氨酸的金屬結(jié)合蛋白，在動物體內(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程。它具有a和β兩個結(jié)構(gòu)域，這兩個結(jié)構(gòu)域不僅在結(jié)構(gòu)和功能上具有相對獨立性，而且對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)注的世界性問題。隨著工業(yè)化

2、、城市化的不斷推進，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一步的改善與提高，可以用來提高植物對污染土壤、水源的生物修復(fù)效率。本實驗對轉(zhuǎn)MT基因水花生進行了耐性研究，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。 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、轉(zhuǎn)MT’基因水花生重金屬耐受實驗、轉(zhuǎn)MT基因水花生重金屬富集實驗。 通過對根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)MT基因的水花生再生植株進行遺傳測定，PCR檢測45株轉(zhuǎn)MT基因后代，其中有36株為陽性，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基因水花生為試驗材料，以直接從自然界中得到的無菌苗為對照，分別設(shè)計不同重金屬濃

4、度的MS培養(yǎng)基，觀察其對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)境中生長狀態(tài)比無菌苗生長狀態(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重金屬的耐受能力。 對轉(zhuǎn)MT基因水花生吸附和富集重金屬鎘的能力進行測定，根據(jù)自然界重金屬鎘、汞的污染程度，對培養(yǎng)基分設(shè)了兩個重金屬污染的濃度，分別用石墨爐原子吸收法和原子熒光法測定水花生中重金屬鎘、汞的含量

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