水稻金属硫蛋白ricMT的耐性分析.docVIP

 水稻金属硫蛋白 ricMT 的耐性分析# 张红晓* （河南科技大学农学院） 5 10 15 20 25 30 35 摘要：铜镉胁迫下水稻幼根中金属硫蛋白基因 ricMT 被显著诱导，通过构建 ricMT 基因的 原核表达载体及大肠杆菌转化，进行 ricMT 基因的耐性分析，结果显示，经 IPTG 诱导后， 转入 ricMT 的菌株比转入空载体的对照菌在铜、镉和 H2O2 胁迫下生长旺盛，这说明 ricMT 的表达有利于增加大肠杆菌对重金属胁迫的耐性。 关键词：ricMT; 耐性; 铜; 镉 中图分类号：Q945.78 Tolerance Analysis of Metallothionein gene ricMT in Rice Zhang Hongxiao (College of Agriculture, Henan University of Science and Technology) Abstract: The metallothionein gene ricMT in rice young roots was induced significantly under copper (Cu) or cadmium (Cd).The prokaryotic expression vector of ricMT was constructed and transformed into E coli. for tolerance analysis. After induced with IPTG, the growth of recombinants was more prosperous than that of controls under Cu, Cd or H2O2 stresses. The results suggested ricMT expression can improve E coli. tolerant to various heavy metal stresses. Key words: ricMT; Tolerance; Cu; Cd 0 引言 随着工业化程度的日益推进，重金属污染已经成为当前社会的主要环境问题之一。植物 对重金属的耐性机理之一是合成金属络合物，如植物螯合肽（PCs）、金属硫蛋白（MTs） 等，与金属离子螯合，从而降低细胞质中重金属的自由离子活度。对动物 MTs 的研究发现， MTs 除了在保持细胞内金属离子的稳态方面起作用外，还参与许多生理过程，如清除活性 氧（ROS）、调节细胞生长和增殖、影响金属酶和转录因子的活性等。由于 MTs 含量低、 分子量小、富含半胱氨酸易于氧化等特点，目前对植物 MT 的研究还大多停留在转录水平， MT 的功能还没有被完全验证[1,2,3]。有研究报道 MT 在植物的耐铜毒害机制中起重要作用， MT 的过量表达显著提高植物对铜的积累和耐性[4,5]。我们前期通过双向电泳在水稻萌发种胚 中成功鉴定了一种水稻 MT，即 ricMT，在铜胁迫下表达显著升高[6]。本研究通过对铜镉胁 迫对水稻幼根 ricMT 基因的诱导及 ricMT 原核表达转化子的耐性分析，来初步验证 ricMT 基因的功能，并为随后 ricMT 转基因水稻的培育打下基础。 1 材料与方法 1.1  材料 供试水稻为粳稻品种武运粳 7 号（Oryza sativa L. ssp. Japonica cv. Wuyunjing 7），大肠 杆菌（Escherichia coli.）菌株为本实验室保存的 DH5α ，克隆载体 pCR2.1(3.9kb) 购自 Invitrogen 公司，用于 PCR 产物回收克隆；pET-30a(+) 载体购自 Novagen 公司，用于原核 基金项目：高校博士点基金（新教师类，20090097120040）和河南科技大学博士启动基金 作者简介：张红晓（1974-），女，讲师，逆境生理生化. E-mail: zhanghx21@126.com -1-  40  表达。 总 RNA 提取试剂盒购自南京基天生物技术公司；反转录试剂盒购自美国 Promega 公司， 限制性内切酶、T4-DNA 连接酶和 DNA Marker 均为 TaKaRa 公司产品。DNA 胶回收纯化试 剂盒购自上海华舜公司，IPTG、X-gal、卡那霉素（Kanamycin，Kan）购自南京生兴生物技 术公司。 45  1.2 1.2.1  实验方法 铜镉胁迫下 ricMT 的 RT-PCR 分析 100 μmol/L CuSO4 和 100 μmol/LCdCl2 处理萌发 3 天的武运粳水稻种胚 12、24 和 48h，