[发明专利]一种ABC转运蛋白基因MRP1S及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种来源于葡萄的ABC转运蛋白基因mrp1S及其制备方法和应用，其核苷酸序列如SEQ ID No 1所示，其编码的氨基酸序列如SEQ ID No 2所示。该mrp1S基因是将来源于葡萄的ABC转运蛋白基因MRP1利用基因合成方法制备而成。将所述mrp1S基因转化拟南芥获得转基因拟南芥，该转基因拟南芥在耐镉的性能方面明显优于野生型拟南芥；所以所述mrp1S基因可应用于耐镉植物育种中。

技术领域

本发明属作物遗传育种领域，具体涉及一种来源于葡萄的ABC转运蛋白基因mrp1S及其制备方法和应用。

背景技术

镉( Cd) 是生物毒性最强的重金属元素，在环境中的化学活性强，移动性大，毒性持久，容易通过食物链的富集作用危及人类健康，对人体具有致病、致癌、致突变作用，能诱发肾衰变、关节炎、癌症等病。镉易通过农作物途径进入人体造成毒害。世界卫生组织(2003) 和美国环保局(1994)规定人体Cd的最大允许摄入量(ADI值) 均为1μg·kg^－1·d^－1【宋波和陈同斌等，环境科学学报，2006，26（8）1343-1353】。镉是一种积累性的剧毒元素，人体某些器官中的镉含量随着年龄的增长而增加，对镉的环境行为、污染防治等方面的研究一直受到广泛关注。

随着中国城市化进程不断加快，现阶段中国对采矿、制革、冶炼、电镀、烧碱制造、垃圾焚烧、污水灌溉等行业大力发展，但由于在此过程中存在的管理制度不完善，技术相对比较落后，高效循环利用效率低等状况，从而导致了大量的重金属如铅、汞、镉、钴等一大批重金属污染物进入大气、水、土壤引起了严重的环境污染问题。重金属污染不仅会导致土壤生产能力的下降，而且还可以通过根部的吸收，迁移转化到农作物根茎叶及果实中去，经过食物链最后累积到人的体内，从而危害到人的身体健康。我国农田重金属的含量明显增加，土壤镉污染状况越来越严重。我国镉污染的土壤面积已达20万平方千米，占耕地总面积的1/6.在大田作物中，农产品的主要污染物为重金属类，尤其以镉最为突出。土壤镉污染造成我国水稻、蔬菜农产品品质下降。2000年农业部环境监测系统对14个省会城市2110个样品的检测表明，蔬菜中重金属镉等污染超标率达到23.5%，南京郊区18个检测点青菜叶样分析表明，镉含量超过食品卫生标准，最多超17倍。

如何降低土壤环境中镉含量，减少对农作物产品的污染，保障生态系统尤其是人类健康已成为土壤植物营养与生态环境交叉领域的国际研究前沿热点和难点。由于土壤中重金属元素不能为土壤中微生物所降解，给污染治理增加了很大的困难，因此，如何有效的将土壤中重金属元素彻底的清除将是研究的难点。常规的土壤重金属污染治理方法，如物理方法、化学方法，由于其对技术的要求比较苛刻，另外其经济成本也比较高，而且容易造成对土壤的二次污染以及修复的过程当中可能会对土壤的结构造成破坏等原因，种种不利因素限制了其大规模的推广应用。植物修复因其修复成本低廉、易操作、不会破坏土壤结构等众多的优点，现已发展为目前土壤重金属修复最有发展前景的技术，为土壤修复开辟了新的途径。