scientists are striving hard to introduce specific genes from one organism into others to accelerate the vital process of phytoremediation. In this direction, the introduction of genes responsible for expression of ACC deaminase in plants has received more attention than in microorganisms. The major reasons for little focus on developing genetically engineered bacteria expressing ACC deaminase could include: (i) the ACC deaminase trait is already widely found among indigenous soil bacterial species; (ii) the degree of success in transforming the ACC deaminase genes into plants has been extremely successful, hence less emphasis has been placed on genetic engineering of microbial species; and/or (iii) the survival and proliferation of transgenic bacteria in natural soil environments is often reduced.
Recently, Reed and Glick [34] compared the efficiency of transgenic bacteria that carry ACC deaminase with control bacteria in promoting seed germination and root elongation under stress conditions caused by copper or PAHs in contaminated soils. They reported that both native and transformed Pseudomonas asplenii AC were equally useful in the promotion of seed germination and root elongation under stress conditions caused by copper or PAH contamination. This could be because the efficiency of transgenic inoculated strains is determined by several biotic and abiotic factors such as soil pH, temperature, moisture content and their competition with native soil microflora and microfauna. Under such conditions, the use of genetically modified endophytes that exhibit ACC deaminase activity coupled with xenobiotic-degrading characteristics might yield more promising results than non-endophytes [35]. As described elsewhere, the ACC deaminase trait has also been found in some endophytes. Therefore, the selection of endophytes having both ACC deaminase and specific degradation genes could also be a useful approach for developing a successful phytoremediation strategy.
The plant growth promotion observed in response to inoculation with bacteria containing ACC-deaminase has prompted scientists to develop transgenic plants that express ACC deaminase genes [36]. To date, many plant species have been genetically engineered with ACC deaminase expression to protect the plant against multiple biotic and abiotic stresses 37, 38, 39 and 40. Grichko et al. [41] expressed bacterial ACC deaminase in tomato (Lycopersicum esculentum) cv. Heinz 902 under the transcriptional control of either two tandem 35S cauliflower mosaic virus promoters (constitutive expression), the rolD promoter from Agrobacterium rhizogenes (root-specific expression) or the pathogenesis-related prb-1b promoter from tobacco. The growth of transgenic tomato plants in the presence of cadmium, copper, cobalt, magnesium, nickel, lead or zinc was monitored. Parameters tested were metal accumulation and ACC deaminase activity in both plant shoots and roots, root and shoot development, and leaf chlorophyll content. Transgenic tomato plants expressing ACC deaminase particularly controlled by the prb-1b promoter accumulated larger amounts of metals within the plant tissues. However, because the tomato (L. esculentum) plants are unlikely to be used in the phytoremediation of contaminated sites, Nie et al. [42] expressed ACC deaminase genes in canola (B. napus) plants and tested their potential to grow in the presence of high levels of arsenate in the soil for metal accumulation in plant tissues. They also tested the ability of the plant growth-promoting bacterium E. cloacae CAL2 to facilitate the growth of both non-transformed and ACC deaminase-expressing canola (B. napus) plants for developing a successful phytoremediation strategy. In all cases, transgenic canola (B. napus) expressing ACC deaminase genes accumulated larger amounts of arsenate from the contaminated soil than non-transformed canola plants. Recently, Stearns et al. [9] reported similar results in the case of phytoremediation of a nickel-contaminated soil environment. They observed that the growth of transgenic plants constructed through rolD promoters demonstrated more growth under high nickel concentration compared with control (non-transgenic) and other transgenic plants constructed through (CaMV) 35 S and prb-1b promoters expressing ACC deaminase genes ( Figure 3).
นักวิทยาศาสตร์มีความมุ่งมั่นจะแนะนำเฉพาะยีนจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งในผู้อื่นในการเร่งรัดกระบวนการสำคัญของ phytoremediation หนัก ในทิศทางนี้ แนะนำยีนของบัญชี deaminase ในพืชได้รับความสนใจเพิ่มมากขึ้นกว่าในจุลินทรีย์ สาเหตุสำคัญน้อยเน้นพัฒนาแปลงพันธุกรรมวิศวกรรมกำลัง deaminase บัญชีอาจรวมถึงแบคทีเรีย: ติด deaminase (i) การบัญชีแล้วอย่างกว้างขวางพบระหว่างพื้นดินแบคทีเรียชนิด (ii) ระดับความสำเร็จในการเปลี่ยนบัญชี deaminase ยีนพืชได้ประสบความสำเร็จ มีไว้น้อยเน้นบนพันธุวิศวกรรมจุลินทรีย์พันธุ์ ดังนั้น และ/หรือ (iii) การอยู่รอด และมักจะมีการลดลงของแบคทีเรียถั่วเหลืองในดินธรรมชาติสภาพแวดล้อมล่าสุด ลิ้นและ Glick [34] เปรียบเทียบประสิทธิภาพของแบคทีเรียถั่วเหลืองว่า ดินเนื้อปูนปนเปื้อน PAHs ใน deaminase บัญชีดำเนินการกับควบคุมแบคทีเรียในการส่งเสริมการงอกของเมล็ด และราก elongation ภายใต้เงื่อนไขความเครียดที่เกิดจากทองแดง พวกเขารายงานว่า ทั้งพื้นเมือง และแปรรูป Pseudomonas asplenii AC ได้ประโยชน์เท่าเทียมกันในโปรโมชั่นของเมล็ดการงอกและราก elongation ภายใต้เงื่อนไขความเครียดที่เกิดจากทองแดงหรือปนเปื้อนละ นี้อาจเป็น เพราะประสิทธิภาพของสายพันธุ์ inoculated ถั่วเหลืองจะถูกกำหนด โดยปัจจัยหลาย biotic และ abiotic ดิน pH อุณหภูมิ ชื้น และการแข่งขันกับเจ้าดิน microflora microfauna ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว การใช้ endophytes ดัดแปลงพันธุกรรมที่แสดงกิจกรรม deaminase บัญชีควบคู่กับลด xenobiotic ลักษณะ อาจผลผลิตผลลัพธ์แนวโน้มมากขึ้นกว่าไม่ข่าวลือ endophytes [35] ดังที่อื่น ติด deaminase บัญชีนอกจากนี้ยังพบในบาง endophytes ดังนั้น การเลือก endophytes ที่มีบัญชี deaminase และย่อยสลายเฉพาะยีนได้เป็นแนวทางที่เป็นประโยชน์สำหรับการพัฒนากลยุทธ์ phytoremediation ประสบความสำเร็จThe plant growth promotion observed in response to inoculation with bacteria containing ACC-deaminase has prompted scientists to develop transgenic plants that express ACC deaminase genes [36]. To date, many plant species have been genetically engineered with ACC deaminase expression to protect the plant against multiple biotic and abiotic stresses 37, 38, 39 and 40. Grichko et al. [41] expressed bacterial ACC deaminase in tomato (Lycopersicum esculentum) cv. Heinz 902 under the transcriptional control of either two tandem 35S cauliflower mosaic virus promoters (constitutive expression), the rolD promoter from Agrobacterium rhizogenes (root-specific expression) or the pathogenesis-related prb-1b promoter from tobacco. The growth of transgenic tomato plants in the presence of cadmium, copper, cobalt, magnesium, nickel, lead or zinc was monitored. Parameters tested were metal accumulation and ACC deaminase activity in both plant shoots and roots, root and shoot development, and leaf chlorophyll content. Transgenic tomato plants expressing ACC deaminase particularly controlled by the prb-1b promoter accumulated larger amounts of metals within the plant tissues. However, because the tomato (L. esculentum) plants are unlikely to be used in the phytoremediation of contaminated sites, Nie et al. [42] expressed ACC deaminase genes in canola (B. napus) plants and tested their potential to grow in the presence of high levels of arsenate in the soil for metal accumulation in plant tissues. They also tested the ability of the plant growth-promoting bacterium E. cloacae CAL2 to facilitate the growth of both non-transformed and ACC deaminase-expressing canola (B. napus) plants for developing a successful phytoremediation strategy. In all cases, transgenic canola (B. napus) expressing ACC deaminase genes accumulated larger amounts of arsenate from the contaminated soil than non-transformed canola plants. Recently, Stearns et al. [9] reported similar results in the case of phytoremediation of a nickel-contaminated soil environment. They observed that the growth of transgenic plants constructed through rolD promoters demonstrated more growth under high nickel concentration compared with control (non-transgenic) and other transgenic plants constructed through (CaMV) 35 S and prb-1b promoters expressing ACC deaminase genes ( Figure 3).
การแปล กรุณารอสักครู่..
