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嚴峻的環(huán)境問題，植物修復這一新興技術因成本低、不破壞生態(tài)環(huán)境正在被廣泛接受。然而，這一技術基于的超積累植物大多生長緩慢，生物量低，導致修復過程十分耗時。芒草(Miscanthussinensis)等禾本科能源植物具有生長快速、生物量大等優(yōu)勢，如果能將其改造成為重金屬超積累植物，將具有廣闊的應用前景。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、已完成基因組測序等優(yōu)點，利于研究。
　　為此，本研究首先建立了二穗短柄草的轉(zhuǎn)基因技術體系，并以Gateway技術構(gòu)建的含有遏藍菜(Thlaspi caerulescens)和擬南芥(Arabidopsis thaliana)中與重金屬轉(zhuǎn)運及耐性相關的不同基因(TcZNT1、AtCS、TcOPT3、AtHMA4、AtMTP1)的組合的載體，在作為能源植物的模式植物——二穗短柄草中進行轉(zhuǎn)化;同時以重金屬鎘(Cd)和

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