ISSN:
1437-1588
Keywords:
Key words Agrobacterium mediated transformation
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Cadmium
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Metallothionein
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Nicotiana tabacum
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Phytoremediation
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Schlüsselwörter Schwermetall
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Cadmium
;
Metallothionein
;
Phytoremediation
;
Gentechnisch veränderte Pflanze
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Medicine
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung Die Verunreinigung mit Schwermetallen aus Bergbaubetrieben und durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen hat zu deutlichen schädlichen Folgen nicht nur für die menschliche Gesundheit, sondern auch für die Umwelt geführt. Cadmium ist ein potentiell toxisches Metall, das Nierenerkrankungen, Lungenemphyseme und möglicherweise Entmineralisierung der Knochen bewirken kann. Um die Fähigkeit von Pflanzen zur Aufnahme dieses Metalls aus dem Boden zu untersuchen, haben wir Nicotiana tabacum als Modellpflanze benutzt und sie durch Einbringen eines Konstruktes aus einem Gen für ein Metallothionein unter der Kontrolle des CAMV 35S Promoters gentechnisch verändert. Transgene Tabakpflanzen, die das Metallothionein-Gen exprimierten, konnten in Gegenwart von CdSO4-Konzentrationen bis zu 200 μM wachsen. Nichttransgene Pflanzen bekamen sofort chlorotische Blätter und das Wachstum der Pflanzen wurde bei einer CdSO4-Konzentration von 50 μM gehemmt. Die PCR-Analyse der Cd-sensitiven und der Cd-resistenten Nachkommen aus der T2-Generation bestätigte die hohe Korrelation zwischen der phänotypischen Expression des Metallothionein-Gens und dem transgenen Genotyp; damit war gezeigt, dass die Cadmium-Resistenz gentechnisch stabil auf die Folgegeneration vererbt worden war. Dies Ergebnis zeigt eine mögliche Strategie zur Phytoremediation von Schwermetallen durch Expression des pflanzlichen Methallothioneins auf.
Notes:
Summary The contamination of heavy metals by mining and combustion of fossil fuel has brought about significant deleterious consequences not only to environment but also to human health. Cadmium is a potentially toxic metal which causes renal dysfunction, pulmonary emphysema, and possibly bone demineralization. To explore the potential of plants to tolerate this metal, we engineered a model plant, Nicotiana tabacum, to express a metallothionein under the control of CaMV 35S promoter. Transgenic plants expressing metallothionein were able to grow in concentrations of up to 200 μM CdSO4. Nontransgenic plants promptly underwent leaf chlorosis and their growth and development were inhibited on the medium containing 50 μM CdSO4. PCR analysis for CdSO4 from sensitive and resistant T2 seedlings confirmed a high correlation between increased Cd-tolerance and the transgenic genotype, indicating that cadmiun resistance is stably inherited in the next generation. This result suggests one possible strategy for phytoremediation of heavy metals by expression of plant MT.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/s001030050023
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