The invention discloses the creation of a heavy metal hyperconcentration transgenic rapeseed with OsNramp5 gene of Japanese clear rice, including the cloning of OsNramp5 gene in Japanese clear rice, based on the plant expression vector, the transformation vector containing the strong promoter and the screening gene is constructed, and the OsNramp5 gene is inserted through the homologous recombination method. The overexpressed vector was obtained, and the super expressed dual vector was transferred into the hypocotyl segment of Rapeseed by Agrobacterium tumefaciens, and transgenic plants were bred and screened for transgenic plants. The transgenic receptor plants were K407 varieties of Brassica napus. The cultivation method provided by the invention can solve the problems of limited tolerance, slow growth, small biomass, special growth environment and heavy metal return of the wild heavy metal enrichment plant. In addition, the invention also provides an application of heavy metal hyperconcentration transgenic plants to the remediation of soil heavy metals in the creation of heavy metal hyperconcentration transgenic rapeseed with OsNramp5 gene of Japanese clear rice.
【技术实现步骤摘要】
转日本晴水稻OsNramp5基因的重金属超富集转基因工程油菜的创制及应用
本专利技术属于转基因植株和重金属污染治理领域,具体涉及转日本晴水稻OsNramp5基因的重金属超富集转基因工程油菜的创制及应用。
技术介绍
重金属污染问题已成为一个世界性重大环境问题,重金属污染不仅威胁动植物、微生物生产发育,还通过食物链等威胁人类健康乃至生命。导致土壤污染的重金属主要有As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg等,一般为几种重金属的复合污染。重金属矿区、经济高速发展区的重金属污染情况尤为严重,导致我国许多农产品由于重金属超标而被拒绝进入国际市场。各国对重金属污染的生态效应和防治的研究越来越重视,已探索出多种治理技术。然而传统的重金属污染技术如土壤固化、玻璃化、淋滤化、洗土法、客土法、电化学法等物理化学方法,不仅成本高昂,难以大规模使用,而且常常导致土壤结构破坏、土壤生物活性下降和土壤肥力退化。因此,寻求一种廉价而永久有效,又可以维持土壤肥力的替换方法一直是国际上研究的难点和热点。利用绿色植物清除污染物的策略,即植物修复技术具有成本低,环境友好和可再利用等特点,是一种非常有前景的环境污染原位治理途径。广义的植物修复指通过植物萃取、转化、固定、挥发、降解作用将土壤及水体中有机污染物、重金属等污染物清除的过程。通过种植具有重金属富集能力的植物,将植物收割并妥善处理(如灰化等),以到达将重金属移出土壤环境,清除土壤重金属污染的目的。基因是决定植物对土壤重金属吸收积累特性的最重要因素,重金属富集植物耐重金属的机制主要包括三个方面,第一,排斥机制,阻碍重金属的吸收或体内运输,吸收后又排 ...
【技术保护点】
1.一种转日本晴水稻OsNramp5基因的重金属超富集转基因工程油菜的创制,其特征在于,包括:(1)重金属超富集基因的克隆克隆日本晴水稻中OsNramp5基因;(2)超量表达双元载体的构建以植物表达载体为基础,构建包含强启动子、筛选基因的转化载体,将步骤(1)克隆得到的OsNramp5基因通过同源重组方法插入所述转化载体,获得超量表达双元载体;(3)重金属超富集转基因植株构建将步骤(2)所得的超量表达双元载体通过根癌农杆菌转入油菜下胚轴切段中,用筛选培养基进行筛选培养,获得的转基因抗性油菜下胚轴切段经过诱导、分化、生根、转基因苗的锻炼和移栽,筛选重金属超富集转基因阳性植株;其中,所述OsNramp5基因核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示,所述油菜品种为甘蓝型油菜K407。
【技术特征摘要】
1.一种转日本晴水稻OsNramp5基因的重金属超富集转基因工程油菜的创制,其特征在于,包括:(1)重金属超富集基因的克隆克隆日本晴水稻中OsNramp5基因;(2)超量表达双元载体的构建以植物表达载体为基础,构建包含强启动子、筛选基因的转化载体,将步骤(1)克隆得到的OsNramp5基因通过同源重组方法插入所述转化载体,获得超量表达双元载体;(3)重金属超富集转基因植株构建将步骤(2)所得的超量表达双元载体通过根癌农杆菌转入油菜下胚轴切段中,用筛选培养基进行筛选培养,获得的转基因抗性油菜下胚轴切段经过诱导、分化、生根、转基因苗的锻炼和移栽,筛选重金属超富集转基因阳性植株;其中,所述OsNramp5基因核苷酸序列如SEQIDNO:1所示,所述油菜品种为甘蓝型油菜K407。2.如权利要求1所述的转日本晴水稻OsNramp5基因的重金属超富集转基因工程油菜的创制,其特征在于,所述步骤(1)中,克隆日本晴水稻中OsNramp5基因的方法为:以日本晴水稻的cDNA为模板,以如SEQIDNO:2和SEQIDNO:3所示的序列为引物对进行PCR扩增,得到OsNramp5基因。3.如权利要求1所述的转日本晴水稻OsNramp5基因的重金属超富集转基因工程油菜的创制,其特征在于,所述植物表达载体为pCAMBIA1301载体,所述强启动子为Ubiquitin启动子,所述筛选基因为Bar筛选基因,所述转化载体还包括3×Flag标签。4.如权利要求3所述的转日本晴水稻OsNramp5基因的重金属超富集转基因工程油菜的创制,其特征在于,所述转化载体的构建方法包括以下步骤:(a)在所述pCAMBIA1301载体多克隆位点KpnI和SacI之间添加所述3×Flag标签;(b)采用PCR扩增反应克隆所述pCAMBIA3301载体上的所述Bar筛选基因;(c)使用内切酶XhoI酶切步骤(a)中获得的载体,并将所述Bar筛选基因与酶切后的载体进行同源重组;(d)采用HindIII和BamHI酶切pUN1301载体上的Ubiquitin启动子;(e)使用内切酶HindIII和BamHI酶切步骤(c)中获得的重组载体,并将所述Ubiquitin启动子与酶切后的重组载体连接。5.如权利要求4所述的转日本晴水稻OsNramp5基因的重金属超富集转基因工程油菜的创制,其特征在于,所述Ubiquitin启动子的核苷酸序列如SEQIDNO:4所示,所述Bar筛选基因核苷酸序列如SEQIDNO:5所示,所述3×Flag标签的核苷酸序列如SEQIDNO:6所示。6.如权利要求4所述的转日本晴水稻OsNramp5基因的重金属超富集转基因工程油菜的创制,其特征在于,步骤(b)中,所述克隆pCAMBIA3301载体上的所述Ba...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗颜荣,陈坤明,袁博,李永辉,吴兆锋,魏伟,刘捷,白帆,
申请(专利权)人:西安泽睿环境科技有限公司,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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