基因科技论文范文2000字(2)
基因科技论文范文2000字篇二
植物基因工程在环境保护中的应用
学习啦在线学习网 摘要：本文综述了利用植物基因工程技术治理重金属污染、持久性有机污染物新进展，同时对植物基因工程技术应用的前景进行了展望。
关键词：植物基因工程;重金属;有机污染物
植物基因工程是在基因突变和有性杂交研究的基础上拓宽植物可利用的基因库，进行基因转移，采用分子生物学工程技术将外源基因有目的、有计划地插入、整合到事先准备好的受体植物基因组中，使其在后移植中得以遗传和表达，从而使受体植物获得新的性状，培育出新的优良品种。近20年植物基因工程研究成在污染物的净化中国显示出巨大的经济效益，并展示了植物基因工程在未来环境中的广阔前景。
学习啦在线学习网 1、利用植物基因工程技术治理重金属污染
学习啦在线学习网 重金属污染物在土壤中可以稳定存在并且不能被完全无毒化，所以大多数植物修复策略的最终目标是收获积累了重金属的地表植物组织，例如，茎干、叶片等。通常认为，重金属离子浓度达到或超过植物干重的0.1%～1.0%是超积累，大部分有毒重金属超富集的植物修复能替代代价极高的物理修复或化学修复。随着分子生物学技术的发展，可使用基因工程手段来改进一些生长快、生物量大的植物使其对重金属具有高的耐受性和富集能力，通过研究转基因植物的修复能力，获得可应用于重金属污染治理的超富集植物新品种。
目前植物修复去除Hg的方式是从能够脱汞的细菌中得到基因，编码到植物中，从而不仅能够增加Hg的抗性，而且还可以增加其挥发能力。Heaton等研究者将细菌有机汞裂解酶(merB)和汞还原酶(merA)基因修饰到Arahidopsis和烟草植物中，从土壤中吸收Hg(Ⅱ)和甲基汞(MeHg)，最终以气态Hg(0)形式从叶表进入到大气中。转基因植物拟南芥，表达merB基因，能够显著增加甲基汞的耐受性，并且将甲基汞转化为离子汞，后者的毒性是前者的1/100。另外，当merA和merB转基因植物生长在浓度为25μM的甲基汞溶液中时，每1μg新鲜生物量每天挥发14.4～85.0μg的Hg(0)。
学习啦在线学习网 酿酒酵母液泡转运蛋白YCFl催化Cd2+(Cd-GS2)转运到液泡中，同时也可催化As-GS3和Hg-GS2的转运。过量表达YCFl能增强酵母对Cd22+和Pd2+的抗性。YCFl可以将Cd2+转运并隔离到液泡中，对pd2+的抗性有相似的机制。最近的研究在拟南芥中成功地表达有功能活性的YCF1，在拟南芥中YCF1的过量表达明显提高了植物对高浓度铅、镉的耐受性，转基因有很高的抗性，液泡中铅和镉的含量增加。
学习啦在线学习网 2、利用植物基因工程技术治理持久性有机污染(POPS)
近年来许多学者纷纷开展了有机污染土壤的植物修复研究和实践，并取得了一定进展。TEC((四氯乙烯)是土壤和地下水中分布最广泛的有机污染物，生长在TEC污染区域的植物可以提取、有效转移TEC，通过在植物根系施入有利于生物降解细生长的根系分泌物可以加速TEC的降解。精密的对比试验和同位素标记试验证实，在无菌条件下生长的杂交杨树能够有效提取TEC并将其降解为三氯乙烯、氯化醋酸盐以及最终产物CO2。研究表明在无菌转基因杨树组织培养试验中，10d之内超过10%的TEC可以被降解为CO2。实验室条件下和田间试验条件下研究证实转基因杂交杨树都可以吸收和代谢TEC。在一些曾经发生过战争的地区，残留的炸药污染着当地的大片土地和河流其中一种最主要的污染物是三硝基甲苯(TNT)。TNT是一种高毒性污染物，French及其同事通过导入季戊四醇四硝酸脂还原酶成功培育了能够降解硝酸脂和硝基苯环类化合物的转基因植物，其可在含有0.05mmol·L-1的TNT的环境中正常生长，而0.025 mmol·L-1的TNT却可使野生的烟草致死。基因改良的烟草能够对TNT除氮，生成二硝基和一硝基芳香化合物。目前，英国的一些生物学家已经培养出一种转基因烟草，它们可以吸收土壤中的TNT，然后把TNT转化成对其他植物无害的物质，从而除去土壤中的污染。这些转基因烟草植物的储物基因来源于土壤中的一种细菌，这种细菌可以产生一种转化TNT的酶。
3、展望
学习啦在线学习网 现阶段人们对转基因植物的争议大多是关于转基因作物的大面积栽种以及大量的转基因食品流入市场带来的问题。某些转基因植物能够大量富集有机污染物，对这些转基因植物的回收和处理将是环境修复的技术关键。我们还要考虑到，转基因植物是否会与同种野生植物或其亲缘种杂交，影响生物多样性。国内对污染土壤的转基因植物修复研究刚刚起步，探索能有效修复重金属和有机污染物的环境的植物是必要的，也是紧迫的。
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