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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 轉(zhuǎn)CYP2E1基因花卉及其在清除空氣污染物中的作用
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 生命科學(xué)
- 大類(lèi)：
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介：
- 近年來(lái)，環(huán)境污染特別是大氣污染嚴(yán)重危及人們的健康，尤其是近年來(lái)由室內(nèi)裝修引起的人類(lèi)健康問(wèn)題得到學(xué)者廣泛的關(guān)注。本項(xiàng)目將結(jié)合本課題組在矮牽牛、綠蘿植物在轉(zhuǎn)基因方面的優(yōu)勢(shì)，培育高效清除室內(nèi)空氣污染物的轉(zhuǎn)基因花卉，并在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用。本研究的立項(xiàng)實(shí)施將十分有利于我省生態(tài)環(huán)境建設(shè)，并將產(chǎn)生重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，其市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景廣闊。
- 詳細(xì)介紹：
- 隨著人民生活水平的提高，新房裝修入住頻繁，室內(nèi)空氣污染問(wèn)題更加嚴(yán)重。因此，尋找有效地清除室內(nèi)空氣污染物的方法是急需解決的重大民生問(wèn)題。 植物在近地表大氣污染物的清除中起著重要作用，利用植物凈化空氣污染是一種經(jīng)濟(jì)、有效、非破壞型的環(huán)境污染修復(fù)方式；而且這項(xiàng)技術(shù)更容易與環(huán)境融為一體，種下的樹(shù)草更能滿(mǎn)足綠化和審美的要求，雖然部分植物對(duì)空氣污染物具有一定的分解凈化功能，但其效率非常低。美國(guó)華盛頓大學(xué)多蒂（Sharon Lafferty Doty）教授課題組經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，于2007年在美國(guó)科學(xué)院院報(bào)（Proceedings of National Academy of Sciences of the USA）上發(fā)表論文報(bào)道培育出一種轉(zhuǎn)CYP2E1基因楊樹(shù)，轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)能夠高效分解三氯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烯、苯等致癌物質(zhì)。本課題組通過(guò)國(guó)際合作，已經(jīng)從Doty教授獲得CYP2E1基因及其轉(zhuǎn)基因表達(dá)載體。 矮牽牛和綠蘿都是非常適合室內(nèi)擺放的花卉植物。本項(xiàng)目通過(guò)野生型發(fā)根農(nóng)桿菌K599和根癌農(nóng)桿菌GV3101分別介導(dǎo)CYP2E1基因進(jìn)行矮牽牛和小葉綠蘿的轉(zhuǎn)化，獲得矮牽牛和小葉綠蘿轉(zhuǎn)CYP2E1基因的再生植株，通過(guò)PCR擴(kuò)增鑒定獲得的為真正的轉(zhuǎn)基因矮牽牛和小葉綠蘿植株，并利用氣相色譜定量分析轉(zhuǎn)基因矮牽牛再生株系對(duì)苯和甲苯的吸收情況，研究結(jié)果表明利用發(fā)根農(nóng)桿菌K599介導(dǎo)法獲得的高效表達(dá)CYP2E1基因的矮牽牛再生植株，其對(duì)苯和甲苯的吸收率大大提高，這為治理室內(nèi)空氣污染提供了一條新的途徑。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 近年來(lái)由室內(nèi)裝修引起的人類(lèi)健康問(wèn)題得到學(xué)者廣泛的關(guān)注。尋找有效地清除室內(nèi)空氣污染物的方法是急需解決的重大民生問(wèn)題。矮牽牛和綠蘿都是非常適合室內(nèi)擺放的花卉植物。本項(xiàng)目將結(jié)合本課題組在矮牽牛、綠蘿植物在轉(zhuǎn)基因方面的優(yōu)勢(shì)，培育高效清除室內(nèi)空氣污染物的轉(zhuǎn)基因花卉，并在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用。本研究的立項(xiàng)實(shí)施將十分有利于我省生態(tài)環(huán)境建設(shè)，并將產(chǎn)生重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，其市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景廣闊。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1、利用轉(zhuǎn)基因植物凈化空氣化學(xué)污染 2、可以建立矮牽牛和小葉綠蘿快速繁殖培養(yǎng)體系和遺傳轉(zhuǎn)化體系 3、本研究通過(guò)轉(zhuǎn)入外源基因CYP2E1，提高植物對(duì)空氣污染物苯、甲醛等的吸收、耐受和清除能力，在技術(shù)方法上具有開(kāi)創(chuàng)性。 4、培育高效清除室內(nèi)空氣污染物的轉(zhuǎn)基因花卉，并在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用。其結(jié)果具有明顯的創(chuàng)新性。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 1、通過(guò)轉(zhuǎn)基因獲得轉(zhuǎn)CYP2E1基因的矮牽牛和綠蘿植株，并實(shí)現(xiàn)CYP2E1基因的高效表達(dá)，對(duì)于將CYP2E1基因?qū)胂嚓P(guān)植物并實(shí)現(xiàn)其高效表達(dá)有指導(dǎo)意義。 2、培育高效清除室內(nèi)空氣污染物的轉(zhuǎn)基因花卉，并在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用，直接關(guān)系到廣大居民的健康，是重要的民生問(wèn)題。 3、本項(xiàng)目的實(shí)施將十分有利于人民的身體健康，有利于提高人民的生活品質(zhì)，有利于我省生態(tài)環(huán)境建設(shè)，具有重大的社會(huì)效益
學(xué)術(shù)論文摘要
- 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染特別是大氣污染嚴(yán)重危及人們的健康，尤其是近年來(lái)由室內(nèi)裝修引起的人類(lèi)健康問(wèn)題得到學(xué)者廣泛的關(guān)注。經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益等方面的優(yōu)勢(shì)使轉(zhuǎn)基因植物在環(huán)境污染的治理與修復(fù)中占有越來(lái)越高的地位。本項(xiàng)目通過(guò)野生型發(fā)根農(nóng)桿菌K599和根癌農(nóng)桿菌GV3101分別介導(dǎo)CYP2E1基因進(jìn)行矮牽牛和小葉綠蘿的轉(zhuǎn)化，獲得矮牽牛和小葉綠蘿轉(zhuǎn)CYP2E1基因的再生植株，通過(guò)PCR擴(kuò)增鑒定獲得的為真正的轉(zhuǎn)基因矮牽牛和小葉綠蘿植株，并利用氣相色譜定量分析轉(zhuǎn)基因矮牽牛再生株系對(duì)苯和甲苯的吸收情況，研究結(jié)果表明利用發(fā)根農(nóng)桿菌K599介導(dǎo)法獲得的高效表達(dá)CYP2E1基因的矮牽牛再生植株，其對(duì)苯和甲苯的吸收率大大提高，這為治理室內(nèi)空氣污染提供了一條新的途徑。
獲獎(jiǎng)情況
- 2010年 獲校第十一屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技作品一等獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
- 情況屬實(shí)，項(xiàng)目結(jié)果真實(shí)可靠。
參考文獻(xiàn)
- 現(xiàn)有技術(shù)及文獻(xiàn)的檢索目錄： [1] 余亞白, 陳源, 賴(lài)呈純, 等. 室內(nèi)空氣凈化植物的研究與利用現(xiàn)狀及應(yīng)用前景. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2006, 21(4): 425-429 [2] 沈?qū)W優(yōu), 羅曉璐, 朱利中. 空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物的研究進(jìn)展. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版), 2001, 28(5): 547-556 [3] 葉水英. 植物修復(fù)及其在環(huán)境污染治理中的作用. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2007, 35(14): 4252-4253 [4] 崔玉俠, 陳玉成, 邢賾, 等. 大氣污染植物修復(fù)的研究進(jìn)展. 微量元素與健康研究, 2009, 26(2): 58-60 [5] Doty SL, James CA, Moore AL, et al. Enhanced phytoremediation of volatile environmental pollutants with transgenic trees. Proc Natl Acad Sci USA, 2007, 104(43): 16816-16821 [6] James CA, Xin G, Doty SL, et al. Degradation of low molecular weight volatile organic compounds by plants genetically modified with mammalian cytochrome P450 2E1. Enviro Sci Technol, 2008, 42(1): 289-293 [7] Doty SL, Shang QT, Wilson AM, et al. Enhanced metabolism of halogenated hydrocarbons in transgenic plants containing mammalian cytochrome P450 2E1. Proc Natl Acad Sci USA, 2000, 97(12): 6287-6291 [8] 胡光珍, 王幼芳, 何玉科. 轉(zhuǎn)基因植物對(duì)有機(jī)污染物的吸收、轉(zhuǎn)化和降解. 植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào), 2005, 31 (4): 340-346
同類(lèi)課題研究水平概述
- 美國(guó)華盛頓大學(xué)Doty教授課題組通過(guò)長(zhǎng)期研究，先后將細(xì)胞色素P450 2E1基因（CYP2E1）轉(zhuǎn)入到模式植物煙草以及楊樹(shù)中，轉(zhuǎn)基因煙草和楊樹(shù)能夠高效分解苯、甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳和二氯乙烯等有機(jī)污染物，其中轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)對(duì)環(huán)境中三氯乙烯的降解效率比自然楊樹(shù)高100多倍。這是首次報(bào)道轉(zhuǎn)CYP2E1基因植物能夠清除氣態(tài)苯、甲苯等污染物。
