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超积累型东南景天(Sedum alfredii Hance)最初是在浙江省衢州市一个古老的铅锌矿矿区中被发现的,其对Cd/Pb/Zn具有一定的超积累作用。而研究表明Nramp基因家族中多个成员在植物重金属转运过程中起到重要的作用。本文以超积累型东南景天为植物材料,采用生物信息学分析、实时荧光定量和转基因等技术,克隆得到东南景天Sa Nramp6基因全长,并分析了该基因的功能,主要得到以下结论:1.从已获得的超积累型东南景天转录组数据库中筛选得到一个与At Nramp6同源性较高的基因,并命名为Sa Nramp6。通过5’RACE和3’RACE扩增获得c DNA全长和基因组DNA全长。该基因c DNA全长2055 bp,其中5’端和3’端的非编码区分别为95 bp和322 bp,ORF为1638 bp,共编码545个氨基酸,其分子量大小约为58.44 k Da。通过序列分析表明该蛋白含Nramp结构域,具有11个跨膜结构。随后,分析基因组DNA序列发现该基因有10个内含子。2.分别提取不同镉处理时间的东南景天根、茎和叶的RNA,利用RT-q PCR技术进行组织特异性和时空表达模式分析。结果显示,正常生长条件下,Sa Nramp6基因在叶片部位和根部的表达量较高。镉胁迫处理后,根部的表达量逐渐上调并在96 h和1 w时显著上调,而叶片部位的表达量随着时间的延长发生了下调,表明在响应镉胁迫时,该基因主要在根部发生作用,可能直接参与植物对镉的吸收转运过程。3.洋葱表皮细胞的亚细胞定位实验结果和烟草叶片瞬时表达实验结果一致,均表明Sa Nramp6蛋白定位于质膜处,为膜蛋白,该结果也与CELLO和SUSUI软件预测的结果一致。4.利用酵母突变体互补实验研究基因Sa Nramp6对酵母吸收镉的影响。点板实验,生长反应曲线和镉含量测定结果显示,镉胁迫条件下,与表达空载体的酵母转化子相比,表达Sa Nramp6基因的酵母转化子生长受到更为严重的抑制,并且能积累大量的镉。说明Sa Nramp6的表达增加了酵母突变体的镉积累量,从而导致较为严重的镉毒害作用。5.利用含目的基因的农杆菌侵染转化拟南芥后,通过鉴定并获得阳性转基因株系。随后对野生型和转基因拟南芥进行镉胁迫处理,表型观察和生理指标测定的结果表明,镉处理后,镉胁迫对转基因植株的毒害作用更为明显。非损伤微测实验和镉含量测定结果表明,转基因拟南芥的镉吸收速率高于野生型拟南芥,而植株积累的镉含量也高于野生型拟南芥。拟南芥突变体回复实验结果也表明,Sa Nramp6基因可以增加拟南芥的镉积累量,从而造成较大的镉毒害作用。