擬南芥bZIP19基因在調(diào)控鉛脅迫中的作用機(jī)理.pdf

1、土壤重金屬污染是全球面臨的重大環(huán)境問題之一。土壤重金屬污染可通過農(nóng)作物吸收而進(jìn)入食物鏈嚴(yán)重影響食品安全并危及人類健康。植物修復(fù)基因工程技術(shù)是有效解決土壤重金屬污染的重要技術(shù)途徑之一,而該工作的關(guān)鍵在于對(duì)植物積累和耐受重金屬分子機(jī)制的闡明以及關(guān)鍵調(diào)控基因的發(fā)掘。
　　從基因差異表達(dá)譜數(shù)據(jù)庫(kù)中我們發(fā)現(xiàn)bZIP19基因表達(dá)水平受到鉛脅迫誘導(dǎo),表明該基因可能參與鉛脅迫響應(yīng)。為進(jìn)一步研究該基因功能,我們從美國(guó)種子資源庫(kù)獲得了該基因敲除的突變

2、體bzip19-1和bzip19-2,并利用分子生物學(xué)方法獲得了許多實(shí)驗(yàn)材料,對(duì)其進(jìn)行了研究,獲得結(jié)果如下:
　　1.對(duì)bZIP19基因進(jìn)行了組織特異性表達(dá)分析,結(jié)果顯示,bZIP19基因在擬南芥組織中均有表達(dá),在苞葉、莖、花中表達(dá)較高,在蓮座葉中表達(dá)量最少。
　　2.對(duì)鉛脅迫響應(yīng)下bZIP19基因的表達(dá)水平進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,0.5mM Pb(NO3)2處理野生型3小時(shí)后基因bZIP19表達(dá)量是對(duì)照水平的2.8倍,0.7

3、5mM Pb(NO3)2處理野生型1.5h是對(duì)照水平的3倍。
　　3.構(gòu)建了bZIP19與GFP的融合蛋白,在小葉煙草中進(jìn)行了瞬時(shí)表達(dá),激光共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),bZIP19-GFP定位在細(xì)胞核中,這與bZIP19基因預(yù)測(cè)為轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)果相吻合。
　　4.利用野生型擬南芥為對(duì)照,對(duì)bzip19-1,bzip19-2突變體進(jìn)行了重金屬脅迫的表型分析。我們發(fā)現(xiàn),與野生型相比,突變體bzip19-1,bzip19-2對(duì)鉛脅迫敏感。

4、0.5mM Pb(NO3)2脅迫條件下,突變體bzip19-1,bzip19-2植株的根長(zhǎng)明顯短于野生型;量化數(shù)據(jù)顯示,突變體的根長(zhǎng)與鮮重也明顯低于野生型。在重金屬鎘脅迫條件下,突變體bzip19-1,bzip19-2與野生型相比無明顯差異。
　　5. bZIP19基因過量表達(dá)導(dǎo)致植株對(duì)鉛脅迫的耐受,過表達(dá)植株的根長(zhǎng)明顯長(zhǎng)于野生型。
　　6.我們對(duì)bZIP19在重金屬鉛脅迫響應(yīng)中的調(diào)控機(jī)理做了探索性研究。選擇AtPDR12等