外源亚精胺调控黑麦草根系响应镉胁迫及其转录组学分析
应用外源生长调节物质是增强植物抗逆能力的有效手段之一.以黑麦草为受试植物,进行水培试验,探究外源基施0.1 mmol·L-1亚精胺(Spd)对不同水平(0、5和10 mg·L-1)镉(Cd)胁迫下黑麦草根系生理学和分子生物学两方面的影响.生理学研究结果表明,Cd胁迫显著降低黑麦草根系的生理机能,而添加Spd可有效缓解Cd引起的负面作用.其中对根系可溶性蛋白含量的影响最为显著,较5 mg·L-1和10 mg·L-1 Cd单独处理,分别提高了 90.91％和158.35％.Spd还通过提高抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量、过氧化物酶(POD)活性来抑制氧化胁迫产物丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)的积累,对根系活力和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响则不显著.分子生物学研究结果表明,10 mg·L-1Cd胁迫致使黑麦草根部大量基因发生了差异表达,应用外源Spd后差异表达基因的数目、差异显著性和差异倍数均显著降低,GO富集分析最显著的部分由响应有机环状化合物、醛基/酮基转移酶活性变为响应三价铁离子和2'-脱氧麦根酸2'-双加氧酶活性.单基因表达热图分析发现,外源Spd上调了锌铁转运蛋白和2'-脱氧麦根酸2'-双加氧酶相关基因的表达,提高了根系对铁的吸收利用能力.综上所述,施用一定浓度的Spd可有效调控黑麦草根系对Cd胁迫的响应,增强其耐性生理,减轻Cd的毒害效应.
亚精胺(Spd)、黑麦草、镉(Cd)、调控机制、转录组学
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X171.5(环境生物学)
国家自然科学基金;苏州市科技局科技计划项目;苏州市科技局科技计划项目;江苏省研究生科研与实践创新计划项目
2023-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共11页
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