【摘 要】
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镉是土壤和水体中常见的有毒重金属,植物在进化过程中形成了一系列的机制应对镉胁迫,主要包括:胞外分泌物及细胞壁对金属离子的阻遏作用,胞质有机化合物的螯合作用,液泡隔离作用及抗氧化作用.大量研究表明不同物种在镉胁迫的响应机制中存在差异.本研究以筛选获得的两个镉耐性差异较大的箭舌豌豆(Vicia sativa L.)品种L(镉耐性品种)和Z(镉敏感品种)为实验材料,比较了水培条件下,镉胁迫对两个品种箭舌
【机 构】
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南京农业大学生命科学学院 南京江苏210095
【出 处】
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江苏省植物生理学会2016年学术年会
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镉是土壤和水体中常见的有毒重金属,植物在进化过程中形成了一系列的机制应对镉胁迫,主要包括:胞外分泌物及细胞壁对金属离子的阻遏作用,胞质有机化合物的螯合作用,液泡隔离作用及抗氧化作用.大量研究表明不同物种在镉胁迫的响应机制中存在差异.本研究以筛选获得的两个镉耐性差异较大的箭舌豌豆(Vicia sativa L.)品种L(镉耐性品种)和Z(镉敏感品种)为实验材料,比较了水培条件下,镉胁迫对两个品种箭舌豌豆的生长、镉含量及镉的组织分布,同时分析了两个品种箭舌豌豆在镉胁迫下的表达谱.主要研究结果如下:(1)在25μM镉处理下,两个品种箭舌豌豆根长存在显著差异,L品种根长显著大于Z品种;同时,根部及地上部的镉含量存在差异,L品种根部镉含量显著低于Z品种(P<0.05),L品种总镉含量也低于Z品种.(2)镉组织染色表明,镉在根部根毛、表皮、内皮层及中柱都有分布,敏感品种中镉染色比耐性品种深,表明敏感品种镉含量高于耐性品种,与根部镉含量结果一致.(3)对L品种和Z品种镉胁迫下的表达谱分析表明,两个品种箭舌豌豆根中主要的镉胁迫响应基因包括:(a)氧化胁迫响应相关基因;(b)细胞壁组成、组织或生物合成相关基因;(c)硫代谢基因;(d)转录因子基因;(e)转运体基因等.其中,根中离子转运体基因和转录因子基因在两个品种的表达调节存在较大差异.IRT家族基因是与Zn、Fe等二价阳离子吸收转运相关的转运体,在L品种中IRT家族中的两个成员表达量均低于Z品种,荧光定量PCR验证与表达谱结果一致,推测IRT家族转运体可能参与了箭舌豌豆镉的吸收,其表达量差异是影响两个品种镉耐性差异的原因之一.ABCC家族与NRAMP家族转运体参与必需金属元素的液泡隔离与活化.在镉处理下,两个品种中与金属活化及液泡隔离相关转运体基因表达存在差异,推测两个品种箭舌豌豆镉区域化存在差异,但是这一推测有待进一步证实.
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