轉(zhuǎn)AtMGT1及ne-MDH基因煙草對(duì)鎘的富集與忍耐研究.pdf

1、鎘是環(huán)境中遷移性和毒性最強(qiáng)的重金屬元素之一。植物修復(fù)是近年來國際上興起的一種治理重金屬污染土壤的新技術(shù)。其基本思想是將自然生長或遺傳培育的超富集植物種植于污染土壤上，吸收重金屬，從而降低土壤重金屬含量，達(dá)到治理的目的。煙草是一種富集和轉(zhuǎn)運(yùn)鎘能力較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)作物。鎘對(duì)植物的毒害與忍耐機(jī)理已有研究。鈣、鎂離子是植物生長必需的營養(yǎng)元素，有研究表明提高植物體中鎂離子含量可以有效提高植物對(duì)鎘的忍耐和富集能力，提高植物生物量。隨著基因移植技術(shù)的發(fā)展，

2、運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)對(duì)植物進(jìn)行修飾，提高植物生物量，對(duì)鎘的轉(zhuǎn)運(yùn)和富集能力成為研究的熱點(diǎn)問題。本研究通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將AtMGT1—neMDH基因重組體和AtMGT1基因?qū)肫胀煵葜校芯苛薃tMGT1—neMDH基因重組體和AtMGT1基因?qū)︹}、鎂離子煙草轉(zhuǎn)運(yùn)吸收的差異；轉(zhuǎn)基因煙草對(duì)鎘的轉(zhuǎn)運(yùn)和吸收差異，探討了轉(zhuǎn)AtMGT1—neMDH基因重組體和AtMGT1基因煙草對(duì)鎘的忍耐和富集能力差異。 轉(zhuǎn)基因煙草品種的生物量差異研究表明，A

3、tMGT1—neMDH基因重組體和AtMGT1基因能有效提高煙草地上部分生物量，避免了Cd脅迫對(duì)煙草的毒害，提高了煙草的生物量；基因?qū)隬T煙草不陽染色體部位，使得煙草對(duì)鎘的抗性產(chǎn)生了不同的作用，這可能與基因的表達(dá)量有關(guān)。野生型煙草在不同Cd處理脅迫生物量變化差異不大，沒有表現(xiàn)出Cd毒害的現(xiàn)象，說明WT對(duì)鎘有較好的忍耐性。在不同Cd處理下PA22、PNA27表現(xiàn)出了較好的耐性，PNA1、PNA12則表現(xiàn)出了先促進(jìn)后抑制，表現(xiàn)出劑量效應(yīng)，

4、PNA47、PNA57則表現(xiàn)出了持續(xù)的毒害作用。 不同轉(zhuǎn)基因煙草株系鎘含量及富集能力差異的研究表明，AtMGT1—neMDH基因重組體和AtMGT1基因能有效提高煙草對(duì)鎘的富集能力。不同Cd處理脅迫下，轉(zhuǎn)基因煙草品種的含Cd量明顯高于野生型煙草，只是增長幅度不同。說明超量表達(dá)AtMGT1—neMDH基因重組體和AtMGT1基因在促進(jìn)煙草對(duì)鎘轉(zhuǎn)運(yùn)和積累方面有著積極的作用。通過植物重金屬富集系數(shù)以及植物吸收量系數(shù)分析比較，篩選出P

5、NA12、PNA27、PNA57和PA22四個(gè)富集效果較好的轉(zhuǎn)基因煙草株系。 轉(zhuǎn)基因煙草對(duì)鈣、鎂轉(zhuǎn)運(yùn)和吸收表明，AtMGT1—neMDH基因重組體和AtMGT1基因煙草能有效鈣鎂轉(zhuǎn)運(yùn)和和吸收能力。AtMGT1基因可以有效提高煙草對(duì)鎂的轉(zhuǎn)運(yùn)和吸收，并維持較高的鎂含量，提高了煙草的忍耐能力，保護(hù)煙草內(nèi)部機(jī)制免受Cd的繼續(xù)毒害；轉(zhuǎn)基因煙草中足量的鎂也促進(jìn)了煙草對(duì)鈣的吸收，并隨著鎘脅迫的增強(qiáng)而升高。足量的鈣使得煙草內(nèi)部能有效的訓(xùn)控?zé)煵?/p>