轉AtMGT1及ne-MDH基因煙草對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的重金屬元素之一。植物修復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。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，達到治理的目的。煙草是一種富集和轉運鎘能力較強的經濟作物。鎘對植物的毒害與忍耐機理已有研究。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鎘的忍耐和富集能力，提高植物生物量。隨著基因移植技術的發(fā)展，

2、運用轉基因技術對植物進行修飾，提高植物生物量，對鎘的轉運和富集能力成為研究的熱點問題。本研究通過轉基因技術，將AtMGT1—neMDH基因重組體和AtMGT1基因導入普通煙草中，研究了AtMGT1—neMDH基因重組體和AtMGT1基因對鈣、鎂離子煙草轉運吸收的差異；轉基因煙草對鎘的轉運和吸收差異，探討了轉AtMGT1—neMDH基因重組體和AtMGT1基因煙草對鎘的忍耐和富集能力差異。 轉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脅迫對煙草的毒害，提高了煙草的生物量；基因導入WT煙草不陽染色體部位，使得煙草對鎘的抗性產生了不同的作用，這可能與基因的表達量有關。野生型煙草在不同Cd處理脅迫生物量變化差異不大，沒有表現出Cd毒害的現象，說明WT對鎘有較好的忍耐性。在不同Cd處理下PA22、PNA27表現出了較好的耐性，PNA1、PNA12則表現出了先促進后抑制，表現出劑量效應，

4、PNA47、PNA57則表現出了持續(xù)的毒害作用。 不同轉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鎘的富集能力。不同Cd處理脅迫下，轉基因煙草品種的含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AtMGT1—neMDH基因重組體和AtMGT1基因在促進煙草對鎘轉運和積累方面有著積極的作用。通過植物重金屬富集系數以及植物吸收量系數分析比較，篩選出P

5、NA12、PNA27、PNA57和PA22四個富集效果較好的轉基因煙草株系。 轉基因煙草對鈣、鎂轉運和吸收表明，AtMGT1—neMDH基因重組體和AtMGT1基因煙草能有效鈣鎂轉運和和吸收能力。AtMGT1基因可以有效提高煙草對鎂的轉運和吸收，并維持較高的鎂含量，提高了煙草的忍耐能力，保護煙草內部機制免受Cd的繼續(xù)毒害；轉基因煙草中足量的鎂也促進了煙草對鈣的吸收，并隨著鎘脅迫的增強而升高。足量的鈣使得煙草內部能有效的訓控煙草