目前,取代脲类除草剂所带来的问题是其在土壤和水体中残留所引起的环境问题。在许多湖泊和土壤样品中均检测到其存在,所以其广泛的残留所带来的环境问题不容小觑,这严重威胁着人畜的安全。以异丙隆为例,异丙隆是由联邦德国赫斯特公司于1972年研发的应用于农田防治中一年生禾本科杂草和某些双子叶杂草。它是一种选择性除草剂,具有毒性,在土壤环境中,虽可经光解和植物代谢等途径降解,但其造成的危害仍不能忽视[2],[3]。
近年来,植物广泛应用于土壤有机污染物、重金属(Cd、Cu等)以及盐分等污染物的修复。而转基因植物的生态风险也成为人们日益关注的话题。拟南芥作为分子遗传学研究中的重要模式植物,在分子水平上阐明植物在上述环境中的相关机理上已经发挥了重要作用。“模式植物”拟南芥被誉为植物中的“果蝇”, 广泛用于植物分子生物学、遗传学和发育生物学研究。由于拟南芥是第一个完成全部基因组序列测定的高等植物,其功能基因组学研究对其它高等植物包括农作物如水稻等的研究具有重大影响[4]。
从环境微生物中获取与降解相关的基因,然后通过各种方法转入模式植物中以确定其降解效果,之后再考虑转入经济作物或特定环境的植物以达到修复环境中农药污染的目的。这是目前国内外均十分热门的治理环境农药污染的手段,称为转基因植物修复技术。
所以我们希望通过转基因技术,将取代脲类脱毒基因pdmAB基因导入模式生物拟南芥中,研究转基因植物对土壤污染物的生物修复作用,从而为降低除草剂给土壤和植株带来的伤害提供了有效的解决方法。获得具有抗除草性的拟南芥将为未来培育出具有抗除草性的经济作物打下基础。从远的方面来看,如果能把这项成果在经济作物中转化成功,那么将有利于农业生产安全,有利于提高作物产量,有利于获得健康和生态的农产品。同时对土壤环境又不会有污染和破坏,因此,这是一件一举多得的事情。
转基因植物修复技术具有很广阔的前景,首先是其所转的基因来源与种类多样化,获取的目的基因可以是来自环境中发现的与降解某种或某类特定产物相关的微生物。微生物具有很广的降解谱,而且数目种类繁多,是目的基因最重要的来源。植物修复技术就是基于此发展起来的。转基因植物修复技术是以植物的忍耐与超量积累某种或某类化学物质为理论基础,利用植物吸收、降解的生物作用,达到净化环境污染物的目的[5]。
这项技术自20世纪80年代问世以来,早就成为国际学术研究的热点,并且随着转基因技术的日益成熟,这门技术开始实现产业化。国外的一些发达国家如美国早在上个世纪90年代致力于将这门技术产业化和商业化,使得这门技术更加成熟与完善。我国在这个领域虽起步晚点,但我过科学家已经找到一批与降解相关的基因,许多还是国际上首次报道。这些具有完全自主专利的基因正被极力开发,验证其实际价值[6],[7]。
1 材料与方法
1. 1 材料
IPU(纯度>99%)、MDIPU(纯度>99%)、DDIPU(纯度>99%)购自百灵威科技有限公司,草铵磷试剂购自Sigma-Aldrich,MS培养基购自Beijing Seajet Scientific。实验的拟南芥为哥伦比亚型拟南芥。 转pdmAB基因拟南芥修复土壤中取代脲类除草剂的研究(3):http://www.chuibin.com/shengwu/lunwen_206476.html

