1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
本课题研究意义:镉(cd)是生物毒性最强的重金属之一。近年来,由于工业三废的排放,以及不合理的农业管理措施,导致土壤cd污染日益严重。土壤中过量的cd易被植物吸收和积累,影响植物的生长,细胞分裂及代谢活动,造成农作物产量和品质下降。因此研究镉毒害以及水稻中的耐镉基因对于农业生产,环境治理以及生态保护都具有重要意义。
国内外研究概况:bi-1(baxinhibitor-1)基因是进化上比较保守的细胞凋亡抑制基因。研究表明,bi-1是在生物界普遍存在的细胞凋亡抑制因子,它的作用机制目前尚未研究清楚。bcl-2(bcl-2-associatedathanogene5)家族蛋白基因编码的蛋白质是在细胞凋亡过程中起关键性作用的一类蛋白质。在线粒体上,bcl-2家族蛋白通过与其他凋亡蛋白的协同作用,调控线粒体结构与功能的稳定性,发挥着细胞凋亡主开关的作用。而这两个细胞凋亡抑制因子可能在一定程度上能够缓解镉处理带来的伤害。但目前相关研究较少,理论不是很成熟。
应用前景:研究bi-1,bcl-2基因经镉处理后的功能,能丰富细胞凋亡抑制因子抑制细胞凋亡的作用机制,还能为缓解甚至解除镉污染对于作物的伤害起到重要作用,为植物重金属污染研究做出贡献,从而提高植物耐镉性,从而提高农作物产量和品质。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:将bi-1,bcl-2基因转入镉敏感酵母体内后,进行镉处理,能使酵母具有一定的耐镉性
研究内容:(1)从水稻cdna中获得抑制细胞凋亡的基因bi-1和bcl-2
(2)构建目的基因的表达载体
3. 研究的方法与方案
研究方法:本课题以水稻为实验材料,首先采用rt-pcr技术,提取水稻全长mrna,反转录得cdna。并以该cdna作为模板pcr获得细胞凋亡抑制基因bi-1,bcl-2;再通过构建目的基因的表达载体转化到酵母中进行镉处理,观察酵母细胞的耐镉性。
技术路线:见附件
实验方案
4. 研究创新点
由于国内外关于细胞凋亡抑制基因bi-1,bcl-2的作用机制研究的不是很清楚,并且其耐镉性研究也
比较少,因此本实验在一定程度上能够丰富细胞凋亡抑制因子抑制细胞凋亡的作用机制,还能为缓解镉
对于作物的毒害起到重要作用。
5. 研究计划与进展
2014.7-2014.9查阅课题相关文献,了解并掌握实验原理
2014.9-2014.11准备实验要用的材料以及试剂,配制培养基、培养水稻幼苗等
2014.12-2015.1构建表达载体,将目的基因连接到酵母表达载体上
