导读:本文包含了抗汞基因论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:海马齿,汞胁迫,蛋白质组学,荧光定量PCR
抗汞基因论文文献综述
申龙斌[1]（2012）在《海滩植物海马齿Sesuvium portulacastrum L.抗汞机制的初步研究及相关基因分离鉴定》一文中研究指出工业发展的大爆发,往往伴随着环境严重污染的沉重代价。随着世界工业尤其是采矿业、冶炼业、印染业、电镀业等的迅速发展以及农药、化肥的大量使用,严重地污染了土壤、水质和空气,其中土壤中的重金属(Hg、Cd、As、Cu和Al)污染尤为严重。汞是一种极毒的重金属元素,其毒性位于各金属之首。汞是植物的非必需元素,对植物生长和发育毒性显着,当植物体中的汞积累到一定程度后,会通过不同的途径干扰和破坏细胞正常的代谢过程,导致植物生长异常直至死亡；同时汞通过植物进入食物链富集后会危害动物及人体健康。植物在漫长的进化过程中,形成了一系列潜在的机制,间接或直接的参与重金属毒害的解除或适应于重金属胁迫的环境,涉及形态、生理、发育、分子细胞等各个层次的复杂的生物学过程。盐生植物海马齿(Sesuvium portulacastrun)属番杏科(Aizoaceae)海马齿属(Sesuvium),草本或亚灌木植物,分布于热带和亚热带海岸的沙滩上。我们实验室前期研究发现海马齿不仅能适应高浓度的盐环境而且能吸附积累大量的Hg2+。在本研究中,从蛋白质组学、基因差异,结合相应的植物形态、结构和生理变化对海马齿耐汞性机理进行了初步的研究；同时通过分子生物学方法从海马齿植物中分离了叁个与耐汞相关的新基因,并对它们在微生物和拟南芥植物中进行了功能分析,结果如下：1、利用双向电泳技术,获得无Hg2+胁迫下和Hg2+下的海马齿总蛋白点1019个,上调或下调2倍以上的蛋白点有116个,汞胁迫下新出现的蛋白点99个。2、本研究挑选上调或下调2倍以上,或新的蛋白点46个,其中上调3倍以上为35个,下调2倍以上为5个,在Hg2+胁迫下新出现的蛋白点6个进行一级和二级质谱分析。通过质谱分析,其中19个蛋白点被鉴定出来,这些蛋白点按功能分类,可分为6类：(Ⅰ)光合作用相关蛋白,占42%；(Ⅱ)能量代谢蛋白,占26%；(Ⅲ)氨基酸代谢蛋白,占11%；(Ⅳ)核苷酸代谢蛋白,占11%；(Ⅴ)响应逆境胁迫和防御相关蛋白,占5%；(Ⅵ)未知功能和假想蛋白,占5%。3、结合蛋白质组学分析的结果,利用分子生物学手段,对海马齿中4个基因进行了全长cDNA序列克隆,得到了其中3个基因的全长序列并登陆,它们分别为金属硫蛋白基因(SpMT),GenBank登录号：JN185440；谷氨酰胺合成酶基因(SpGS)GenBank登录号：JQ425085；叶绿体ATP酶α亚基基因(SpF-ATP-α)GenBank登录号：JN192444;及一个基因的部分序列,叶绿体ATP合酶β亚基基因(F-ATP-β),并对叁个全长基因进行了生物信息学分析。4、利用实时荧光定量PCR技术,分析了叁个全长基因组织特异性表达情况及对汞离子胁迫的响应。结果表明：叁个基因均主要在叶片中表达,叶中的表达量明显高于根与茎中的表达量。在含汞的环境下,SpMT与SpF-ATP-α基因明显响应Hg2+胁迫,其表达量随Hg2+的增高和胁迫时间的增长而增高。SpGS基因在低浓度汞处理时其表达量升高,高浓度Hg2+胁迫下SpGS基因表达被抑制,但是随着胁迫时间的增长,无论是在高浓度还是低浓度汞胁迫下SpGS基因表达量均有上升的趋势。5、构建了SpMT、SpGS、SpF-ATP-α三个基因的原核表达载体,并在大肠杆菌中进行了表达。根据金属硫蛋白的特殊性质,构建了叁个含有不同分子伴侣的SpMT基因原核表达载体,分析了不同的分子伴侣对金属硫蛋白基因在原核中表达的影响,发现带SUMO分子伴侣的P-Cold-sumo载体最适合表达金属硫蛋白。构建了带SUMO分子伴侣的SpGS、SpF-ATP-α P-Cold-sumo载体,并分析了它们在微生物中的表达情况,结果表明SpGS、SpF-ATP-α基因均能成功表达。6、SpMT、SpGS、SpF-ATP-α在大肠杆菌Ecoli Top10中表达,SpMT能明显提高E.coliTop10的耐汞能力,而转SpGS基因的EcoliTop10具有轻微的耐汞性,SpF-ATP-α则不能提高大肠杆菌Ecoli Top10的耐汞能力。7、构建了SpMT基因植物表达载体pVKH-35s-SpMT并成功转化模式植物拟南芥,耐汞性分析表明：SpMT基因能明显提高拟南芥对汞的耐受性,植物表现为：在含有浓度为5μ mol/L及10μmol/L HgCl2的培养基中能正常生长,生物量、叶绿素含量、根的数目及长度明显高于对照。8、与GFP基因融合,构建了pCAMBIA-1304-35s-SpMT植物表达载体,并将其在洋葱表皮细胞中表达。亚细胞定位表明：SpMT基因主要为核表达,膜上有微量的表达。9、测定了不同浓度和不同时间汞胁迫下,海马齿谷氨酰胺合成酶与叶绿体ATP合酶活性变化的情况,结果表明,ATP合酶活性在汞胁迫环境下随着时间的增长和浓度的增高而增高,海马齿谷氨酰胺合成酶活性在低浓度汞胁迫环境下随着时间的增长和浓度的增高而增高,高浓度汞胁迫环境下,其活性出现先被抑制,一段时间后再升高的趋势。10、通过透射电镜观察发现,Hg2+对海马齿叶片的伤害主要表现为：1)细胞膜不断向胞内形成膜突起再形成空泡；2)随着Hg2+浓度不断升高,其叶绿体数目不断减少,体积变大,形状由椭圆型变成长型；3)类囊体基粒片层变得模糊不清；4)线粒体数目由少变多,形状由棒状变成圆形及椭圆型,线粒体双层膜结构与嵴变得模糊不清；5)细胞核核仁由一个变成多个,最后消失。11、通过扫描电镜观察发现：1)在Hg2+胁迫下,海马齿根的表面结构变得散乱,而无Hg2+的海马齿根的表面结构紧凑有序;2)Hg2+迫下叶片表面的气孔数目较多,大多数呈闭合状态,保卫细胞大而饱满成半圆形,冷冻干燥后叶片表面无皱褶；而非汞胁迫下,叶片表面的气孔数目较少,保持开放状态,保卫细胞为长条形,冷冻干燥后叶片皱褶的厉害；3)在非Hg2+下海马齿茎横切面的导管成规则状排列,导管壁较薄,而在Hg2+胁迫下导管变大、成不规则状排列,导管壁厚,壁上多了很多内含物。(本文来源于《海南大学》期刊2012-05-01）
曾艳,陈强,王敏,孙建光,高俊莲[2]（2009）在《一株高抗汞细菌的分离鉴定及其抗性基因的克隆与表达》一文中研究指出【目的】本研究旨在从重金属汞抗性细菌中分离鉴定汞抗性基因【方法】从北京凉水河河床底泥中分离抗汞细菌,采用16SrRNA基因序列分析结合生理生化特征对菌株进行鉴定。根据GenBank中已发表的多种抗汞细菌的merA基因序列设计引物,以抗性细菌基因组DNA为模板,扩增merA基因,并在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)表达。同时对表达菌株的重金属汞抗性进行测定。【结果】分离得到一株能在含HgCl2为70mg/L的平板上生长良好的高抗汞细菌,编号为KHg2。16S rRNA基因序列分析结果表明,菌株KHg2与Bacillus silvestris的模式菌株DSM12223T有96%的同源性,其形态特征及生理生化特性与文献报道的Bacillus silvestris一致。从菌株KHg2中扩增得到1687bp DNA片断,其序列与Pseudomonas putida的merA基因序列同源性达到99%,将该DNA片断克隆于pET-30a(+)得到重组质粒pZY2,转化宿主菌获得表达菌株E.coliBL21(DE3).pZY2,经IPTG诱导后产生相对分子量约为33KD的蛋白。重金属汞抗性测定结果表明,表达菌株E.coliBL21(DE3).pZY2可以在含HgCl2为20mg/L的培养基中生长,而转入空载体pET-30a(+)的阴性对照菌株E.coliBL21(DE3)pET-30a(+)则不能在含HgCl2为20mg/L的培养基中生长。【结论】分离的抗汞菌株KHg2与Bacillus silvestris关系密切;从菌株KHg2中克隆到汞抗性基因merA,并在大肠杆菌中得到了成功表达;表达merA基因的大肠杆菌具有抗重金属汞的特性。(本文来源于《微生物学报》期刊2009年12期）
曾艳[3]（2009）在《重金属污染土壤中抗汞镉微生物基因的筛选鉴定》一文中研究指出本研究同时从不可培养和可培养细菌两方面入手,从重金属污染土壤中筛选抗重金属汞和镉的基因。通过功能和序列驱动筛选相结合的方法,从已构建的土壤宏基因文库中分离鉴定抗重金属汞和镉的基因。采用传统的微生物分离培养方法,从重金属污染土壤中筛选重金属汞、镉抗性细菌菌株,然后从中分离鉴定抗重金属汞和镉的基因。研究结果如下:(1)从北京凉水河床底泥中分离得到3株抗镉菌和3株抗汞菌。在含镉(CdCl_2)为450μg/mL的LB平板上筛选得到3株抗镉菌,编号为KCd1、KCd2、KCd3;在含汞(HgCl_2)70μg/mL的LB平板上筛选得到3株抗汞菌,编号为KHg1、KHg2、KHg3。对6株抗性菌进行了形态观察、生理生化测定、脂肪酸鉴定和16S rDNA序列分析,结果表明,6株菌中有5株为芽胞杆菌属,1株为假单胞菌属。经鉴定在分类上KHg2为Bacillus silvestris,KCd1为Bacillus cereus;KCd3为Bacillus mycoides,而其它菌株的分类地位待定。(2)扩增获得了5个抗汞的merA基因,将其克隆于PET-30(a)+,并在E.coli BL21(DE3)中得以成功表达。从分离得到的3株抗汞菌的基因组DNA中扩增分别得到1个merA基因,命名为pZY1、pZY2和pZY3,从文库中得到2个merA序列,命名为pZY4和pZY5,将5个merA基因克隆到pET-30(a)+,并转入E.coliBL21(DE3)中,分别命名为E.coli BL21(DE3)pZY1至E.coli BL21(DE3)pZY5。采用对克隆质粒扩增和对克隆质粒用BamHI和HindⅢ双酶切进行验证,结果表明merA基因成功克隆于pET-30(a)+。将克隆的merA基因在E.coli BL21(DE3)中用1 mmol/L的IPTG进行诱导表达成功;采用SDS-PAGE,探讨了温度对merA基因的诱导表达效果,结果表明37℃为最佳表达温度;在不同时段加入HgCl_2,培养28h后,重组菌株生长良好,而对照不生长,表明重组质粒中含有的merA基因具有汞抗性功能。实验发现,从文库中得到的两个基因的重组菌比从抗性菌中得到的merA基因的重组菌株的生长要弱。(3)功能平板筛选得到17个在含CdCl_2(150μg/mL)平板上生长良好的抗镉阳性克隆子;从抗性菌中用Nest-PCR获得3个镉抗性基因cadA的保守序列(分别为485bp、483bp和482bp)。筛选混合基因文库,在含镉150μg/mL的平板上,以空质粒PBS为阴性对照,得到17个阳性克隆子,将其中2个测序,利用GenBank中的Blastx搜索测定的序列,结果编号为Cd15的部分蛋白序列与水解酶家族中的金属依赖酰胺水解酶(metal dependent amidohydrolase)和金属依赖性甘氨酸酶(metal dependant alycoprotease)分别有56%和53%的相似性,推测可能是新的基因,其证实工作有待于进一步实验。从3个菌中得到3个长度分别为485bp、483bp和482bp的序列,测序结果经GenBank中搜索,均为cadA中的保守序列。(本文来源于《四川农业大学》期刊2009-06-01）
田吉林[4]（2003）在《HAL1和merB基因增强转基因植物耐盐和抗汞能力研究》一文中研究指出随着蔬菜设施栽培的发展，土壤次生盐渍化日益突出，已严重影响到设施栽培的经济效益。利用植物对盐害耐性的差异，充分挖掘植物适应盐害的潜力，提高蔬菜的耐盐能力是次生盐害防治的途径之一。番茄是耐盐性中等的蔬菜，也是设施栽培的主要蔬菜品种，通过基因工程提高番茄的耐盐性不仅具有重要的现实意义，也具有实际可行性。 HAL1基因最早是从啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中分离的可能与K~+离子吸收、转运调节有关的基因。已有的转基因植物耐盐检测表明，转HAL1基因植株的耐盐性得到不同程度的提高，但HAL1基因的确切功能有待进一步研究证实。 本研究通过农杆菌介导把HAL1转入番茄栽培品种早粉8号，分子检测得到转基因植株。研究了外源HAL1基因对番茄耐盐性的影响，探讨了转HAL1基因番茄的耐盐机理和HAL1基因的可能功能。 主要结果如下： (1)以番茄子叶和下胚轴为外植体，以愈伤组织诱导、不定芽分化及植株再生情况为指标，研究得出番茄早粉8号基因转化的受体系统为：外植体为子叶，培养基为BA2.0mg／L+IAA0.2mg／L+MS基本培养基。 (2)以外植体的生长，农杆菌的增殖，不定芽的分化和成苗为指标，筛选出了合适的转化条件，建立了高效的农杆菌介导的番茄遗传转化系统。分别为农杆菌稀释10倍，浸染5分钟，共培养2天。 (3)通过农杆菌介导把HAL1基因转入番茄栽培品种早粉8号，PCR和Southern Blot检测得到转基因植株，转化率达到4.5％。转基因植株经繁殖得到了T1代转基因番茄种子。 (4)转基因植株Southern杂交显示出单一的杂交带，表明外源HAL1基因在番茄染色体上的整合为单拷贝插入。卡那霉素抗性检测表明，T1代转基因种子抗性与非抗性比例为3.29：1，基本符合3：1的孟德尔遗传分离方式，也表明外源基因在番茄染色体上为单位点插入。而且外源HAL1基因已遗传到后代。 (5)用T1代转基因种子在盐胁迫下进行发芽实验，在无NaC胁迫下，对照种子和转基因种子的发芽率为87-89％。在50、100、150、200mM的NaC1胁迫下，转基因种子的发芽率分别为76％，59％，43％、6％。而对照种子在100mM的NaC1胁迫下发芽率只有 11刀％，在 150 mM的 NaCI胁迫下的发芽率为零。转基因种子的发芽指数也得到提高，表明盐胁迫对转基因番茄发芽的延迟作用降低，一般比对照提早出芽12天。因此，转HALI基因显着提高了番茄苗期的耐盐性。 u）从盐胁迫下细胞膜透性、根冠比和叶绿素含量的变化来看，转基因番茄的电解质相对外渗率小于对照，细胞膜稳定性好，根冠比和叶绿素含量大于对照，表明NaCI胁迫对转基因番茄细胞的伤害小，对根系和叶片的生长抑制作用要小于对照。进一步证实了转HALI基因番茄的耐盐性得到提高。 （7）转基因番茄在盐胁迫 3天后液泡膜和质膜 H－ATPase活性比对照有明显提高，这有利于根系对K’的选择吸收和运输，降低Na”的吸收，促进根细胞中的Na’在液泡中积累，减少根细胞质中的Na’向地上部运输，提高K’／Na”。 沾）从盐胁迫下地上部，地下部 K”，Na”的积累特点看，相比对照，转基因番茄根系、茎杆和叶片的K‘／Na‘都得到提高。而转基因植株Na“的净累积速率比对照的Na“的净累积速率低，可把吸收的Na“尽量多的分配在根系，而把吸收的K’更多的累积在地上部，保持了地上部较高的的K’／Na’。同时，转基因根系的S。地增大，叶的RSM。减小，说明其对K‘／Na”离子的选择吸收和运输能力加强。不但选择吸收K‘Ma‘，而且表现出整株水平上的有利于耐盐的 K“／Na”区域化分配。因此，转 HAL 基因番茄的耐盐机理在于根系对K’、Na”的选择吸收，和 K”、Na‘在根、茎、叶等整株水平上的区域化分配。 （9）在无 NaCI胁迫时，不但转基因番茄的生长及产量与对照无明显差异，而且转基因番茄的表型如叶片形状、颜色，开花节位等没有变化。说明外源耐盐基因的转入对番茄其他性状无明显影响。 （10）转基因番茄的不同生育期的耐盐性实验表明，盐胁迫不同程度抑制了番茄的生长发育，降低了产量。但相比对照，转基因番茄的生长和产量都得到了提高。对照番茄 100mMNaCI 时已表现出明显的盐害症状，产量比正常产量降低 40．5％。1501llMNICI时，产量只有正常产量的9．9％。到200 IMNICI时，植株完全死亡。而转基因番茄在 150 n1MNaC！时无黄化叶片，产量是对照的 5．8倍，是无盐胁迫产量的 59．4％。在200InMNaCI胁迫下产量仍达到无盐胁迫产量的23．4％。说明盐胁迫对苗期番茄的生长抑制作用十分明显，苗期是番茄盐害的敏感期。同时也表明转基因番茄不同时期的耐盐性得到了提高。预示了HALI基因在蔬菜耐盐育种上的巨大潜力。 （11）HALI基因的功能可能是增强 K’Ma”的选择吸收，降低细胞 Na‘的毒害，调节细胞K‘／Na十b例，从而实现在细胞水平和整株水平的有利于耐盐的区域化分配。(本文来源于《浙江大学》期刊2003-05-01）
周桢林,陈琦[5]（1990）在《假单胞菌质粒抗汞基因的克隆》一文中研究指出采用pBR322为载体,将假单胞菌B-33抗汞质粒pBH33的抗汞基因,克隆至大肠杆菌C_(600)。在含25μg/ml四环素和30μg/ml HgCl_2的L—肉汤平板上生长的重组体中,筛选到一株能抗60μg/ml HgCl_2的抗汞基因克隆株——大肠杆菌C_(600)(pBH337)。重组质粒pBH337,经PstI酶解电泳分析和电镜观察表明,其分子量为6.1 kb,抗汞基因位于1.8kb长的PstI片段上。生长测定表明,克隆菌株可在含10μg/ml HgCl_2的L-肉汤中良好地生长,而受体大肠杆菌C_(600)则受到强烈抑制。汞挥发实验证明,抗汞基因克隆株C_(600)(pBH337),具有较强的去汞能力。(本文来源于《中山大学学报(自然科学版)》期刊1990年03期）
抗汞基因论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
【目的】本研究旨在从重金属汞抗性细菌中分离鉴定汞抗性基因【方法】从北京凉水河河床底泥中分离抗汞细菌,采用16SrRNA基因序列分析结合生理生化特征对菌株进行鉴定。根据GenBank中已发表的多种抗汞细菌的merA基因序列设计引物,以抗性细菌基因组DNA为模板,扩增merA基因,并在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)表达。同时对表达菌株的重金属汞抗性进行测定。【结果】分离得到一株能在含HgCl2为70mg/L的平板上生长良好的高抗汞细菌,编号为KHg2。16S rRNA基因序列分析结果表明,菌株KHg2与Bacillus silvestris的模式菌株DSM12223T有96%的同源性,其形态特征及生理生化特性与文献报道的Bacillus silvestris一致。从菌株KHg2中扩增得到1687bp DNA片断,其序列与Pseudomonas putida的merA基因序列同源性达到99%,将该DNA片断克隆于pET-30a(+)得到重组质粒pZY2,转化宿主菌获得表达菌株E.coliBL21(DE3).pZY2,经IPTG诱导后产生相对分子量约为33KD的蛋白。重金属汞抗性测定结果表明,表达菌株E.coliBL21(DE3).pZY2可以在含HgCl2为20mg/L的培养基中生长,而转入空载体pET-30a(+)的阴性对照菌株E.coliBL21(DE3)pET-30a(+)则不能在含HgCl2为20mg/L的培养基中生长。【结论】分离的抗汞菌株KHg2与Bacillus silvestris关系密切;从菌株KHg2中克隆到汞抗性基因merA,并在大肠杆菌中得到了成功表达;表达merA基因的大肠杆菌具有抗重金属汞的特性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
抗汞基因论文参考文献
[1].申龙斌.海滩植物海马齿SesuviumportulacastrumL.抗汞机制的初步研究及相关基因分离鉴定[D].海南大学.2012
[2].曾艳,陈强,王敏,孙建光,高俊莲.一株高抗汞细菌的分离鉴定及其抗性基因的克隆与表达[J].微生物学报.2009
[3].曾艳.重金属污染土壤中抗汞镉微生物基因的筛选鉴定[D].四川农业大学.2009
[4].田吉林.HAL1和merB基因增强转基因植物耐盐和抗汞能力研究[D].浙江大学.2003
[5].周桢林,陈琦.假单胞菌质粒抗汞基因的克隆[J].中山大学学报(自然科学版).1990