1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
我国地域辽阔,土壤条件差异很大,特别是中南华南部分种植用土地受重金属砷的污染较大,固氮植物(三叶草、紫云英、百脉根)对土壤条件要求不高,耐贫瘠,因此种植范围广泛,在一些砷污染地区的中轻度土地上种植固氮植物,可以使污染场地得到修复。目前对根瘤菌的研究和应用主要集中于以下几方面: 有关根瘤菌的资源调查、保藏及分类研究,它不仅可以了解有关根瘤菌的生物多样性、发掘和保藏许多有重要应用潜力的优良菌种资源,而且可以通过利用各种研究手段确定根瘤菌具体分类地位和系统发育学关系,同时,也为完善整个微生物自然分类系统做出贡献,促使人们加深对整个生物系统的认识和理解。
本实验拟以百脉根根瘤菌为研究对象,采用三亲结合的方式,将分离的砷甲基化基因克隆到根瘤菌中,并研究该基因是否对其孤单能力产生影响,并研究该工程菌砷甲基化的能力,拟为砷污染的土壤修复提供理论证据。
参考文献:
2. 研究的基本内容和问题
研究目标和内容:
本实验的研究目的是通过基因工程的手段构建耐砷的根瘤菌,为研制耐砷的根瘤菌新产品奠定基础。本论文的主要研究材料为根瘤菌和耐砷基因,根瘤菌选择本实验室自行分离并保存的固氮优良的百脉根根瘤菌为转基因受体材料,供体基因为具有优良砷甲基化基因的来源于红假单胞菌的砷甲基化基因
3. 研究的方法与方案
研究方法:
选取固氮优良的百脉根根瘤菌为研究材料,采用三亲本杂交方法实现目的基因的转移。即通过选择合适的自杀性载体,将耐砷基因克隆到载体上,转入大肠杆菌当中,再进行三亲本杂交,将带有目的基因的载体转入根瘤菌,在抗性平板上筛选杂交转化子。对在抗性平板上得到的杂交转化子进行耐砷性筛选,然后对筛选出来的耐砷根瘤菌工程菌株分别进行基因表达及生理特性分析。
4. 研究创新点
创新之处:
1)选题新颖,研究通过根瘤菌接种固氮植物从而将砷转化为气体的特殊植物-微生物联合修复的方法,具有较大应用价值
2) 分析基因工程菌转化砷代谢的过程,具有较高的科研价值
5. 研究计划与进展
研究计划:
1) 第1 阶段(2014年3月-2014年4月) 资料调研,了解课题,进行基因操作供体菌株的构建;
