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《農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程論文--植物耐鹽相關(guān)基因克隆與基因工程的研究進展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程論文題目：_植物耐鹽相關(guān)基因克隆與基因工程的研究進展院（系）：農(nóng)學院專業(yè)：班級：姓名：學號：成績：完成日期：2011-6-10植物耐鹽相關(guān)基因克隆與基因工程的研究進展摘要：隨著分子生物學技術(shù)的不斷發(fā)展，植物耐鹽基因工程已經(jīng)成為當前研究的熱點．植物基因工程為耐鹽新品種選育提供新的途徑．很多耐鹽相關(guān)基因相繼被克隆和研究，包括離子調(diào)節(jié)關(guān)鍵基因、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)合的關(guān)鍵基因、氧化脅迫調(diào)節(jié)關(guān)鍵基因、鹽脅迫信號傳導途徑相關(guān)基因以及相關(guān)調(diào)控元件和因子，部分成功應用于植物育種研究．關(guān)鍵詞：耐鹽性、基因克隆、基因工程、土壤鹽漬化、耐鹽基
2、因隨著全球水資源危機以及土壤鹽化問題的加劇，鹽脅迫已經(jīng)成為影響植物生長、導致糧食和經(jīng)濟作物減產(chǎn)的主要限制因素。目前，世界鹽漬土面積約１０億ｈｍ２；中國鹽漬土面積約３４６０萬ｈｍ２，鹽堿化耕地７６０萬ｈｍ２，其中原生、次生鹽化型和各種堿化型分布分別占總面積的５２％、４０％和８％。對于鹽漬化土壤的利用主要采取兩種措施，一是用化學或物理方法改造土壤；二是通過生物技術(shù)培育耐鹽作物品種。前者不僅耗資巨大，且隨著大量化學物質(zhì)的加入加重了土壤的次生鹽漬化，因此培育耐鹽的作物品種就日益重要。國內(nèi)外學者研究了鹽分對植物的傷害、植物耐鹽的機理，克隆了
3、一些耐鹽相關(guān)基因，并通過耐鹽相關(guān)基因轉(zhuǎn)化，獲得了一些耐鹽性提高的轉(zhuǎn)基因植物，展示了誘人的前景。本文從植物耐鹽的機理、耐鹽相關(guān)基因的克隆及轉(zhuǎn)耐進行了展望。1、植物耐鹽的機理鹽分對植物脅迫分為滲透脅迫、離子傷害、離子不平衡或營養(yǎng)缺乏三類，滲透脅迫和離子傷害目前被認為是對植物危害的兩個主要過程。植物的耐鹽性環(huán)境下的少數(shù)耐鹽植物進化出特殊器官泌鹽和稀鹽，如海灘的紅樹和堿蓬屬植物。對多數(shù)植物來說，則是生理耐鹽。鹽脅迫下滲透機制的調(diào)節(jié)在鹽脅迫下，由于外界滲透壓較低，植物吸收水分困難，細胞會發(fā)生水分虧缺現(xiàn)象。植物為了避免這種傷害，會主動積累一些
4、可溶性物質(zhì)，降低細胞的滲透勢，從而使水分順利地進入植物體內(nèi)，保證植物正常生理活動的進行。滲透調(diào)節(jié)分為無機滲透調(diào)節(jié)和有機滲透調(diào)節(jié)。參與無機滲透調(diào)節(jié)的離子主要是Ｎａ＋、Ｋ＋、ｃａ２＋和ｃｌ。趙可夫等研究發(fā)現(xiàn)鹽生植物的無機滲透劑以Ｎａ＋、Ｋ＋和ｃｌ為主，而非鹽生植物高梁、蘆葦?shù)戎饕裕耍陀袡C滲透物質(zhì)為主。說明鹽生植物和非鹽生植物在滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)方面的不同。植物在逆境中會主動積累一些有機滲透物質(zhì)，其中小分子化合物有如下幾類：第一類是多元醇，如甘如蔗糖、海藻糖等；第三類是氨基酸及其衍生物，如脯氨酸、甘氨酸、甜菜堿等。這些物質(zhì)對細胞無毒，對代
5、謝過程無抑制作用，它們的積累在一定范圍內(nèi)可以維持鹽脅迫下細胞的正常膨壓和代謝功能。這些保護滲透物質(zhì)在植物抗鹽研究中已越來越受重視。鹽脅迫改變代謝途徑在鹽脅迫下，一些鹽生植物能夠通過改變其自身的代謝途徑而適應高鹽度的生存環(huán)境。一些肉質(zhì)植物，如豆瓣綠屬植物、馬齒莧科植物以及禾本科植物冰草等，在鹽漬或水分脅迫下可以改變光合碳同化途徑，途徑變?yōu)椋茫粒屯緩健＃茫粒椭参镌谝归g開放氣孔進行C0２吸收和固定，白天氣孔關(guān)閉減少蒸騰量。這種轉(zhuǎn)變的機理，趙可夫等認為主要是Ｃｌ活化了細胞中的ＲｕＢＰ羧化酶所導致的。并通過測量Ｃ０２固定和ＰＥＰ羧化酶活性證
6、實光合作用轉(zhuǎn)變是受鹽誘導目前獲得的一些轉(zhuǎn)基因植物耐鹽性雖有提高，但這只是相對于對照植株而言的，轉(zhuǎn)入均是單個基因或相關(guān)的兩個基因，并沒有得到生產(chǎn)大田能利用的抗鹽植株。目前比較一致的觀點是：植物的耐鹽性是多種生理性狀的綜合表現(xiàn)，是由位于不同染色體上的多個基因控制的，因此培育有實踐意義的轉(zhuǎn)基因植物可能需要同時轉(zhuǎn)入多個基因。植物耐鹽基因工程的工具基因植物作為固著生物，為了適應變化的環(huán)境就必須對脅迫產(chǎn)生快速應答，鹽脅迫也不例外。植物耐鹽應答機制主要包括生理和分子細胞兩個水平，以下根據(jù)不同耐鹽機制對相關(guān)基因進行分類介紹。１．１離子調(diào)節(jié)相關(guān)基因
7、Ｎａ＋是鹽漬土壤中主要的有害離子，在植物體中過量積累會破壞細胞膜結(jié)構(gòu)、使膜選擇性喪失、降低胞質(zhì)酶活性、阻礙光合作用和代謝過程，引發(fā)離子脅迫。植物要在高鹽環(huán)境下維持正常生長發(fā)育．降低胞質(zhì)Ｎａ＋濃度是關(guān)鍵，為此植物細胞采取了限制Ｎａ＋內(nèi)流、增加Ｎａ＋外排、Ｎａ＋區(qū)隔化等策略。高等植物中Ｎａ＋外排主要依賴于質(zhì)膜Ｎａ＋／Ｈ＋反向轉(zhuǎn)運蛋白，而植物囊泡中Ｎａ＋區(qū)隔化則通過液泡膜Ｎａ＋／Ｈ＋反向轉(zhuǎn)運蛋白來實現(xiàn)。ＧａｘｉｏｌａＲＡ等人首先在擬南芥中克隆了編碼液泡膜Ｎａ＋／Ｈ＋反向轉(zhuǎn)運蛋白的ＡｔＮＨＸｌ基因。Ａｐｓｅ等人在擬南芥中超量表達ＡｔＮＨＸ
8、ｌ基因提高了植株的耐鹽性，并對番茄和油菜進行轉(zhuǎn)化，得到了可在２００ｍＭＮａＣｌ條件下正常生長結(jié)實的轉(zhuǎn)基因植株，獲得了世界第一批真正意義上的耐鹽作物。此后又分離了多種高等植物ＮＨＸｌ基因．ＣｈｅｎＬＨ等人將ＡtＮＨＸｌ基因?qū)损B(yǎng)麥，獲得了可在２００ｍ
