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随着我国工业水平的发展,环境污染问题愈加严重。在众多环境污染问题之中,土壤重金属污染尤其严重。在所有的重金属中,进入食物链的主要有 Pb、Cd、As、Se,因此研究植物体内重金属的解毒体制对解决食品安全问题有着重大理论价值。利用遗传学途径发掘调控重金属积累及耐受的基因对土壤重金属污染植物修复具有重要的理论意义和实践价值。 在前期研究中,我们在拟南芥中找到了一个对重金属 Pb耐受的基因AtbZIP23。bZIP23转录因子属于bZIP家族中的F亚族,前期研究发现bZIP23蛋白可能是通过调控下游的耐Pb基因AtPDR12的表达而使植株产生了对铅的耐受。本文以35S:bzip23转基因植株为出发点,初步验证了AtbZIP23基因调控植株的耐铅效果,并且进一步探究了其调控植株耐铅的机理。研究结果如下: 1.对 AtbZIP23基因进行组织差异性表达分析,结果显示 AtbZIP23基因主要在花中表达,其他组织的表达量相对较少。对 Pb、Cd、H2O2胁迫响应下AtbZIP23基因的表达水平进行了分析,结果表明,野生型植株在Pb短期处理后,体内 AtbZIP23基因表达量显著提高,而在Cd、H2O2短期处理后, AtbZIP23基因表达量并没有明显升高。 2.构建了35S:AtbZIP23-GFP载体,注射至小叶烟草中瞬时表达,通过激光共聚焦检测,发现 AtbZIP23蛋白定位在细胞核中。 3.以野生型拟南芥为对照,对 AtbZIP23基因表达植株进行重金属胁迫分析。我们发现,与野生型相比,35S:bzip23对铅胁迫耐受。在铅胁迫条件下,35S:bzip23植株的根长明显高于野生型。量化数据显示,35S:bzip23植株的根长与鲜重也高于野生型。 4.测定野生型与35S:bzip23植株体内重金属相关的基因表达的水平。实验结果显示,35S:bzip23植株中 AtPDR12的表达量明显高与野生型。 5.为寻找 AtbZIP23蛋白潜在的下游调控基因,我们选择 AtPDR12等潜在下游基因启动子驱动的报告质粒,与35S:bZIP23过表达载体,在小叶烟草中进行了瞬时表达分析。实验结果说明 AtPDR12基因有可能是 bZIP19的下游靶基因。 6.为确定AtbZIP23基因是否直接结合在AtPDR12启动子上，我们需要做EMSA及CHIP-PCR。现在AtbZIP23蛋白已经表达成功,CHIP-PCR所需转基因材料35S:Atbzip23-gfp已经构建成功,为后续实验打下基础。