两种基因型番茄对镉胁迫响应差异

摘要：

【目的】使用两个番茄品种YSL189高镉积累和HZ903低Cd积累进行苗期水培实验,旨在揭示番茄品种间Cd耐性差异的机理,为分子育种改良番茄重金属耐性提供新的信息。【方法】本研究以前期鉴定的番茄高Cd积累品种YSL189和低Cd积累品种HZ903为材料,采用苗期人工气候箱水培的方式,分析了在Cd 50和100μmol/L胁迫下,供试品种间形态学指标、抗氧化酶活性、Cd积累量及相关基因表达的差异,同时分析了供试品种苗期对离子态Cd的吸收速率差异。【结果】1)在Cd 50和100μmol/L胁迫下,根长对Cd胁迫最敏感,株高和生物量次之；与低Cd积累品种HZ903相比,高Cd积累品种YSL189表现出生物量大、根系短、株高较高的特点。2)在50和100μmol/L Cd胁迫下,植株Cd积累量以根>茎>叶的趋势递减；同等胁迫下, YSL189植株根、茎、叶部的Cd积累量都显著高于HZ903。3)当培养介质中Cd浓度大于20μmol/L时, YSL189根系对离子态Cd的吸收速率显著高于HZ903；定量PCR结果显示,在50和100μmol/L Cd胁迫下,品种间Nramp2、Nramp3和ZIP的表达量差异趋势与Cd积累的差异趋势一致,即YSL189根系Cd吸收相关基因Nramp2, Nramp3和 ZIP的表达量高于HZ903。4)在Cd 50和100μmol/L胁迫下,根、茎部的SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)和CAT(过氧化氢酶)活性都是YSL189高于HZ903,同时YSL189叶部POD和SOD活性也显著高于HZ903,同时, TBARS(巴比妥酸反应底物)含量所指示的根、茎部膜质过氧化伤害程度则没有品种间差异。【结论】YSL189根系对离子态Cd的高吸收速率以及Nramp2、Nramp3和ZIP基因的高表达量,可能是其获得高镉积累量的原因之一；同等胁迫条件下, YSL189植株体内高Cd浓度诱导了抗氧化酶的高活性,这说明YSL189植株对活性氧的清除能力强于HZ903。

关键词：镉、番茄、吸收转运、抗氧化酶、基因型差异

分类号：S511;S143.1(禾谷类作物)

资助基金：浙江省农业科学院重点实验室前瞻项目资助。

在线出版日期：2015-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1261-1268