擬南芥鑭抗性和敏感性突變體的篩選.pdf

1、擬南芥作為一種模式植物，在生物學(xué)的不同領(lǐng)域都對這一遺傳資源進行了大力開發(fā)和利用。擬南芥的許多突變體已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于代謝途徑和植物發(fā)育的研究。擬南芥突變體的篩選已成為研究各種重要理論問題的前提。在稀土農(nóng)用研究中利用擬南芥的研究工作還很少開展，目前已經(jīng)開始有關(guān)于擬南芥抗稀土元素突變體篩選的研究，但是目前還沒有發(fā)現(xiàn)抗性植株，而關(guān)于稀土敏感性突變體篩選的研究還沒有展開。
　　 稀土元素（Rare Earth Elements）在農(nóng)業(yè)方面

2、的應(yīng)用日趨廣泛，隨著稀土肥料的推廣，進一步加速了土壤與環(huán)境中稀土元素的富集和累積。由于稀土屬于重金屬，進入土壤和環(huán)境后對生態(tài)環(huán)境和人類健康的影響，已引起社會的廣泛關(guān)注。目前關(guān)于農(nóng)用稀土在土壤中累積后對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響研究已取得了一定成果，但稀土對植物的作用機理研究尚不系統(tǒng)。
　　 本實驗試圖篩選出擬南芥抗La突變體和擬南芥La敏感性突變體，為La抗性、敏感性基因定位提供基礎(chǔ)材料。擬南芥抗La突變體的研究和La敏感型突變體的研究

3、將從基因角度闡明稀土累積的遺傳效應(yīng)，填補擬南芥稀土研究的空白，完善稀土農(nóng)用的環(huán)境安全性評價體系。
　　 由于La3+很容易和其它陰離子發(fā)生絡(luò)合沉淀，降低了La在培養(yǎng)基中的有效濃度，同時也使得La分布不均勻，不利于突變體的篩選，因此進行了篩選條件的摸索。確立了以純La培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基。為保證稀土培養(yǎng)基的均一性，避免空氣中CO2造成La3+沉淀，將pH調(diào)至5.5。
　　 篩選方法試驗中，擬南芥種子在20mg/kg La3+

4、濃度稀土培養(yǎng)基中仍能發(fā)芽，但根不能正常生長，無法進行下一步的培養(yǎng)篩選，因而選用了根向地性彎曲生長為突變指標(biāo)的篩選方法。
　　 篩選壓力試驗中，培養(yǎng)基中La3+含量愈高，培養(yǎng)基越軟。由于瓊脂用量和培養(yǎng)基的pH值在改善培養(yǎng)基凝固效果方面起到互補作用。為得到在pH5.5下合適的凝固效果，篩選抗性突變體時選擇瓊脂濃度為10g/L。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)擬南芥在7-13mg/kg La3+水平培養(yǎng)基上擬南芥仍能生長，但是生長處于抑制狀態(tài)；在La3+

5、濃度為14 mg/kg及以上濃度野生型擬南芥完全不生長。在pH5.5，10g/L瓊脂濃度條件下，確立了野生型擬南芥完全不能生長的14mg/kgLa3+濃度為最適宜篩選壓力。
　　 篩選敏感性突變體時提高瓊脂濃度至0.6％。發(fā)現(xiàn)擬南芥在1-3mg/kg La3+水平培養(yǎng)基上擬南芥可以正常生長；在4 mg/kg及以上濃度不能完全正常生長。在pH5.5、0.6％瓊脂濃度條件下，確立了野生型擬南芥完全正常生長的3mg/kgLa3+濃度為

6、最適宜篩選壓力。
　　 篩選結(jié)果中，對605組約121，000粒T-DNA突變體種子進行篩選，篩選出12株根保持彎曲的可能抗性突變體，其中一株表現(xiàn)為陽性植株。
　　 對509組約60000粒EMS化學(xué)誘變種子進行篩選，篩選出6株根保持彎曲的可能抗性突變體植株。
　　 對509組約60000粒EMS化學(xué)誘變種子進行篩選，篩選出3株根保持完全不生長，不彎曲植株，為可能敏感性突變體植株。
　　 對上述獲得的10