拟南芥作为一种常用的模式植物,在生物学的不同领域都对这一资源进行了大力开发和利用。拟南芥的多种突变体已经被广泛应用于代谢途径和植物发育的研究。拟南芥突变体的筛选已成为研究各种重要理论问题的前提。在稀土农用研究中利用拟南芥的研究工作还很少开展,目前已经开始有关于拟南芥抗稀土元素突变体筛选的研究,但是目前还没有发现抗性植株,而关于稀土敏感性突变体筛选的研究还没有展开。稀土元素在农业方面的应用日趋广泛,随着稀土在农业的推广,进一步加速了土壤与环境中稀土元素的富集和累积。由于稀土属于重金属,进入土壤和环境后对环境和人类健康的影响,已引起社会的广泛关注。目前关于农用稀土在土壤中累积后对生态环境产生的影响研究已取得了一定成果,但对植物的作用机理研究尚不系统。本实验试图筛选出拟南芥抗La突变体和拟南芥La敏感性突变体,为La抗性、敏感性基因定位提供基础材料。拟南芥抗La突变体的研究和La敏感型突变体的研究将从基因角度阐明稀土累积的遗传效应,填补拟南芥稀土研究的空白,完善稀土农用的环境安全性评价体系。由于La3+很容易和其它阴离子发生络合沉淀,降低了La在培养基中的有效浓度,同时也使得La分布不均匀,不利于突变体的筛选,因此进行了筛选条件的摸索。确立了以纯La培养基为选择培养基。为保证稀土培养基的均一性,避免空气中CO2造成La3+沉淀,将pH调至5.5。筛选方法试验中,拟南芥种子在20mg/kg La3+浓度稀土培养基中仍能发芽,但根不能正常生长,无法进行下一步的培养筛选,因而选用了根向地性弯曲生长为突变指标的筛选方法。筛选压力试验中,培养基中La3+含量愈高,培养基越软。由于琼脂用量和培养基的pH值在改善培养基凝固效果方面起到互补作用。为得到在pH5.5下合适的凝固效果,筛选抗性突变体时选择琼脂浓度为10g/L。实验结果发现拟南芥在7-13mg/kg La3+水平培养基上拟南芥仍能生长,但是生长处于抑制状态;在La3+浓度为14 mg/kg及以上浓度野生型拟南芥完全不生长。在pH5.5,10g/L琼脂浓度条件下,确立了野生型拟南芥完全不能生长的14mg/kgLa3+浓度为最适宜筛选压力。筛选敏感性突变体时提高琼脂浓度至0.6%。发现拟南芥在1-3mg/kg La3+水平培养基上拟南芥可以正常生长;在4 mg/kg及以上浓度不能完全正常生长。在pH5.5、0.6%琼脂浓度条件下,确立了野生型拟南芥完全正常生长的3mg/kgLa3+浓度为最适宜筛选压力。筛选结果中,对605组约121,000粒T-DNA突变体种子进行筛选,筛选出12株根保持弯曲的可能抗性突变体,其中一株表现为阳性植株。对509组约60000粒EMS化学诱变种子进行筛选,筛选出6株根保持弯曲的可能抗性突变体植株。对509组约60000粒EMS化学诱变种子进行筛选,筛选出3株根保持完全不生长,不弯曲植株,为可能敏感性突变体植株。对上述获得的10株可能突变体将进一步进行杂交、鉴定,尚未发现稳定遗传的突变株系。