利用模式植物二穗短柄草構(gòu)建重金屬超積累植物的初步探索.pdf

1、采礦等造成的重金屬土壤污染已成為一個(gè)嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題，植物修復(fù)這一新興技術(shù)因成本低、不破壞生態(tài)環(huán)境正在被廣泛接受。然而，這一技術(shù)基于的超積累植物大多生長(zhǎng)緩慢，生物量低，導(dǎo)致修復(fù)過(guò)程十分耗時(shí)。芒草(Miscanthussinensis)等禾本科能源植物具有生長(zhǎng)快速、生物量大等優(yōu)勢(shì)，如果能將其改造成為重金屬超積累植物，將具有廣闊的應(yīng)用前景。而二穗短柄草(Brachypodiumdistachyum)作為禾本科能源植物的模式植物，具有植株矮小、

2、生育期短、基因組小、已完成基因組測(cè)序等優(yōu)點(diǎn)，利于研究。
　　為此，本研究首先建立了二穗短柄草的轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系，并以Gateway技術(shù)構(gòu)建的含有遏藍(lán)菜(Thlaspi caerulescens)和擬南芥(Arabidopsis thaliana)中與重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)及耐性相關(guān)的不同基因(TcZNT1、AtCS、TcOPT3、AtHMA4、AtMTP1)的組合的載體，在作為能源植物的模式植物——二穗短柄草中進(jìn)行轉(zhuǎn)化;同時(shí)以重金屬鎘(Cd)和

3、鉛(Pb)為代表，通過(guò)表型和部分生理指標(biāo)，摸索了適合二穗短柄草的處理濃度。取得主要結(jié)果如下:
　　實(shí)驗(yàn)采用了二穗短柄草Bd21的幼胚為材料誘導(dǎo)胚性愈傷組織以及農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并對(duì)組培和轉(zhuǎn)化體系中的培養(yǎng)基成分及操作技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，最后得到G5、G4和G2三種轉(zhuǎn)基因植株并在T1代檢測(cè)到了TcZNT1、AtCS和AtHMA4基因的表達(dá)。采用水培的方式初步研究了二穗短柄草對(duì)重金屬鎘、鉛的生理響應(yīng)，結(jié)果表明:50μM的鎘處理下，植