锌脂蛋白基因参和砷酸还原酶基因对拟南芥砷抗性的调控的研究

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1、摘要类金属砷，存在于各种矿石和矿物中，主要可以通过皮肤接触、饮食呼吸等途径进入人体，随着现代工业的不断发展，环境中的砷含量在不断的增加，砷污染已经成为威胁人类健康和生活质量的重要问题。植物修复（phytoremediation）的概念在上个世纪七十年代由Brooks等人提出，近年来已发展为砷污染治理的主要手段。植物修复技术是一种用植物来修复环境污染的方法，其目的在于发展一种基因，使其在植物任何种属中都能够使用的砷污染治理手段。以模式植物拟南芥为材料，利用转基因技术来研究砷酸还原酶基因（AtACR2）与启动子上反向基因-锌脂

2、蛋白（ZNF-1）相互作用后对砷的抗性调控。本实验分别以野生型拟南芥哥伦比亚、T-DNA插入突变体atacr2-2、atacr2-1、T-DNA插入突变体znf-1拟南芥为背景材料，将带有锌脂蛋白基因的农杆菌用浸花法转化导入拟南芥中，让锌脂基因分别在野生型拟南芥、拟南芥突变体atacr2-2、atacr2-1.zn-1中过量表达。观察不同拟南芥植株的表型，确定了砷酸还原酶基因（AtACR2）与锌脂蛋白（ZNF-1）相互作用后在一定程度上可以增加拟南芥对砷酸盐的抗性，对砷酸还原酶基因在拟南芥中对砷酸盐胁迫的响应和调控中的研究

3、具有重要作用，这一结果大大丰富了植物修复技术的应用。关键词：拟南芥；砷污染；锌脂基因；砷酸还原酶；相互作用ZincLipoproteinGeneAtZNF-1InvolvedinArsenateReductaseGeneAtACR2RegulateArsenateResistanceofArabidopsisAbstractArsenicisfoundnaturallyinvariousoresandminerals,Itcanenterhumanbodymainlythroughskincontact,breathing

4、,andfood.Withthedevelopmentofmodernindustry,arsenicisconstantlyincreasinginenvironmentandhasbeguntothreatenhumanhealthandthequalityoflife.PhytoremediationraisedbyBrooksinseventiesoflastcentury,hasbeendevelopedasanimportantmeantocontrolarsenicpollutionrecently.Phyt

5、oremediationisamethodthroughspecificplantstorepairtheenvironmentalpollution,whichaimstodevelopanygeneinordertobeusedinthegovernmentofarsenicpollution.UsingArabidopsisasamodelplantmaterial,theexperimentstudytheresistancetoarsenatestressbetweenthearsenatereductasege

6、ne(AtACR2)andzinclipoprotein-1(ZNF-1)bytransgenictechnology.ExploitingArabidopsiswildtypeColumbia,AtACR2genedeletionmutantsofatacr2-2,atacr2-1andlipoproteindeletionmutantsofzinczn-1asthebackgroundmaterial,WetransformedzinclipoproteingenesbyfloraldipmethodintoArabi

7、dopsis,tozincfatgenesover-expressinthewildtypeandmutantsatacr2-2,atacr2-1.zn-1.Theresultsshowedtheinteactionbetweenthearsenatereductasegene(AtACR2)andzinclipoprotein(ZNF-1)canincreasetheresistanceofplantstoarsenateinsomeextent.Theresultswillhavegreatsignificanceto

8、phytoremediationandinthestudyoftheplantarsenatereductasegeneintheplantstressresponseandarsenateregulationKeywords：Arsenic；Arabidopsis；AtACR2；ZNF-1Direct