氮和磷对镉胁迫下杨树基因表达的影响及HMA3超表达载体的遗传转化

发布时间：2024-02-24 07:57

　　森林是人类赖以生存的生态系统,具有重要的生态效益。土壤重金属污染形势严峻,严重威胁着森林生态系统的稳定和健康。此前关于重金属污染的研究主要集中于农田,而对森林关注较少。杨树(Populus)是修复重金属污染土壤的候选植物,其地上部分可以在一个生长季内积累较大的生物量,对重金属的总积累量要远远超过草本超富集植物,具有很大的重金属污染土壤的修复潜力。适当的氮、磷营养,可以提高植物对重金属胁迫等逆境的抗性,然而此前的研究多聚焦于农作物的生理机制。本论文以84K杨(Populus alba×Populus glandulosa)为试验材料,研究氮、磷营养元素在基因表达水平上对植物重金属毒害的缓解作用。研究结果显示:氮、磷营养的添加不同程度地改变了84K杨抗氧化、镉吸收转运、氮代谢相关基因的表达。氮营养的添加提高了大多数基因的表达量,增强了植物对镉(Cd)胁迫的抗性,减轻了Cd对植物的毒害作用,但不同氮形态的作用也存在差异,铵态氮的作用优于硝态氮。磷的添加也不同程度地影响了杨树中相关基因的表达,可能主要是通过改变土壤pH和Cd的活性来影响植物对Cd的吸收,对植物Cd毒害也有一定的缓解作用。此前在...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 镉污染现状及镉污染对森林的危害
        1.1.1 镉污染现状
        1.1.2 镉污染对森林的危害
    1.2 营养元素对植物生长及重金属抗性的作用
        1.2.1 氮元素的作用
        1.2.2 磷元素的作用
    1.3 重金属污染土壤植物修复研究现状
        1.3.1 重金属污染土壤的植物修复
        1.3.2 超积累植物介绍
    1.4 我国转基因杨树研究进展
        1.4.1 杨树转基因简介
        1.4.2 抗虫及抗病基因工程
        1.4.3 非生物逆境抗性基因工程
        1.4.4 抗除草剂、木材改性基因工程
    1.5 植物耐重金属的分子机制研究进展
        1.5.1 植物抗重金属的分子机制
        1.5.2 调控重金属转运能力的基因家族
        1.5.3 调控重金属储存能力的基因家族
        1.5.4 调控重金属毒性的基因家族
    1.6 研究目的及技术路线
        1.6.1 研究目的及意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 技术路线
第二章 氮和磷对84K杨镉耐受基因和镉转运基因表达的影响
    2.1 试验材料和方法
        2.1.1 培养基的配制
        2.1.2 植物材料
        2.1.3 主要试剂与仪器
        2.1.4 基因及引物
        2.1.5 试验材料处理
        2.1.6 RNA提取
        2.1.7 cDNA合成
        2.1.8 qRT-PCR分析
        2.1.9 数据处理分析
    2.2 结果
        2.2.1 氮营养对镉胁迫下84K杨基因表达的影响
        2.2.2 磷营养对镉胁迫下84K杨基因表达的影响
    2.3 讨论与结论
        2.3.1 氮素对镉胁迫下84K杨基因表达的影响
        2.3.2 磷对镉胁迫下84K杨基因表达的影响
        2.3.3 小结
第三章 HMA3(Heavy metal ATPase3)超表达载体的构建及遗传转化
    3.1 试验材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 菌株与载体
        3.1.3 培养基的配制
        3.1.4 试验器材
        3.1.5 激素、抗生素的配制
    3.2 试验方法
        3.2.1 HMA3 超表达载体的构建
        3.2.2 84K杨的遗传转化
    3.3 结果与分析
        3.3.1 HMA3 超表达载体的构建
        3.3.2 杨树的遗传转化
    3.4 讨论与结论
        3.4.1 HMA3 超表达载体的构建
        3.4.2 影响杨树遗传转化的因素
        3.4.3 小结
第四章 结论与展望
参考文献
附录 A：试验中镉吸收转运、氮代谢、抗氧化基因及引物
致谢
作者简介



本文编号：3908676