过量表达HRPC拟南芥对苯酚和三氯苯酚的植物修复

摘要

苯酚和氯酚属于高危害的环境污染物，具有致癌性、致畸性和致突变性。其主要来源为工业废水、农药、消毒剂和防腐剂等。目前针对酚类污染物的分解方法还不完善。如物理方法和化学方法的成本昂贵，微生物法修复污染物需要比较长的周期才能达到一个理想的水平。而自然界中的植物通常缺乏有效降解酚类化合物的能力。因此利用基因工程技术将一些能有效降解有机污染物的基因转到植物中去，增强植物对有机污染物的抗性，提高植物吸收和降解有机污染物的能力，从而达到利用植物及其共存微生物体系消除环境中的污染物的植物修复的应用范围，是一种非常有潜力的土壤污染修复方式。 辣根过氧化物酶(HRP)属于植物过氧化物酶超家族的第三类。已有研究报导该酶能够在体外催化降解五氯酚、邻苯二酚等酚类污染物。本研究根据网上公布的辣根过氧化物酶同工酶C(HRPC)序列设计引物，通过PTDS方法合成了HRPC基因。合成的HRPC基因的氨基酸序列与网上公布的HRPC基因的完全一致。为了进一步分析HRPC在植物体内的功能，构建了农杆菌双元载体并通过蘸花法转化拟南芥，经潮霉素筛选、GUS活性检测和PCR检测验证筛选到转基因阳性植株。生理功能分析表明，转HRPC基因植株对苯酚和三氯苯酚的耐受性比野生型对照有明显的提高。同时HPLC分析结果表明高表达HRPC基因能够提高拟南芥植株吸收降解酚类污染物的能力。本研究结果可以为污染土壤的植物修复提供一个新的技术路线。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号及缩略语说明

声明

第一章 文献综述

1、辣根过氧化物酶的性质、功能、催化机理

1.1过氧化物酶

1.2辣根过氧化物酶

1.3 HRP的作用机制

2植物修复

2.1背景

2.2植物修复

2.3植物修复机理

2.4基因工程与植物修复

3本研究的目的和意义

第二章HRPC基因的合成及鉴定

1材料与方法

1.1实验材料

1.2引物设计及PCR扩增反应

1.3克隆与序列分析

2结果与分析

2.1 HRPC基因的合成

3讨论

第三章转HRPC基因拟南芥降解酚类污染物的功能研究

1材料与方法

1.1实验材料

1.2实验方法

2结果与分析

2.1 HRPC转化双元载体的结构

2.2 HRPC基因转化拟南芥及阳性植株的鉴定

2.3过氧化物酶活性检测

2.4转HRPC基因拟南芥的生理功能

3讨论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致 谢