為明晰鎘脅迫對甘藍型油菜幼苗生長的影響,通過盆栽實驗,探討了油菜在不同濃度鎘脅迫下表型、生理響應(yīng)、鎘積累特征及基因表達變化。結(jié)果表明油菜對5mg/kg鎘處理有一定耐受能力,表型相比對照差異不顯著;但較高濃度的鎘脅迫(30,50 mg/kg)會顯著抑制油菜幼苗生長,主要表現(xiàn)為株高、鮮重、葉面積、葉綠素、可溶性糖含量相比對照顯著降低,同時SOD、POD酶活性、可溶性蛋白含量相比對照顯著升高。油菜幼苗中鎘含量隨著處理濃度增大而逐步增加,且鎘脅迫會顯著影響油菜對Mn、Mg、Zn、Cu等必需金屬離子的吸收。比較轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)鎘脅迫下差異表達基因主要富集在抗氧化活性、光合作用、ATP酶活性、細(xì)胞壁形成等途徑。對HMA基因家族表達模式分析表明鎘脅迫下油菜根中HMA3基因上調(diào)表達,HMA2和HMA4基因下調(diào)表達,上述基因的差異協(xié)調(diào)表達可能對油菜適應(yīng)鎘脅迫發(fā)揮了重要作用。 

【文章來源】：中國油料作物學(xué)報. 2020年04期 北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

不同濃度鎘處理對油菜生長影響

葉片在Cd30處理下相比對照差異基因功能主要富集在膜蛋白復(fù)合體（membrane protein complex；上調(diào)13/下調(diào)95）、類囊體（thylakoid；上調(diào)0/下調(diào)77）、光合作用膜（photosynthetic membrane；上調(diào)0/下調(diào)75）、光合系統(tǒng)（photosystem；上調(diào)0/下調(diào)72）等（圖5）。上述富集基因在Cd30處理下相比對照均下調(diào)表達，與葉片中葉綠素含量顯著下降（圖2A），葉片黃化表型一致（圖1A）。圖3 不同濃度鎘處理下油菜幼苗根和葉片中鎘含量

圖2 不同濃度鎘處理下油菜生理指標(biāo)根在Cd10處理下相比對照差異基因功能主要富集在ADP結(jié)合（ADP binding；上調(diào)155/下調(diào)5）、細(xì)胞壁形成（cell wall organization or biogenesis；上調(diào)88/下調(diào)5）、ATP酶活性（ATPase activity；上調(diào)109/下調(diào)7）、抗氧化活性（antioxidant activity；上調(diào)82/下調(diào)17）、過氧化物酶活性（peroxidase activity；上調(diào)81/下調(diào)13）、逆向運輸活性（antiporter activity；上調(diào)74/下調(diào)13）、有害物質(zhì)跨膜運輸活性（drug transmembrane transporter activity；上調(diào)55/下調(diào)10）等（圖6）。其中ADP結(jié)合及ATP酶活性相關(guān)基因的上調(diào)表達，表明能量代謝廣泛參與了油菜鎘脅迫響應(yīng)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]強酸性土壤大田條件下油菜鎘吸收累積特性初探[J]. 劉新紅,鄧力超,李莓.  湖南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(10)
[2]以新需求為導(dǎo)向的油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 王漢中.  中國油料作物學(xué)報. 2018(05)
[3]我國稻田系統(tǒng)鎘污染風(fēng)險與阻控[J]. 汪鵬,王靜,陳宏坪,周東美,趙方杰.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2018(07)
[4]HMA基因家族在蕓薹屬AC基因組中的進化分析[J]. 張付貴,肖欣,閆貴欣,李俊,羅玉潔,馮婷婷,王力敏,伍曉明.  中國油料作物學(xué)報. 2017(03)
[5]我國耕地土壤重金屬污染現(xiàn)狀與防治對策研究[J]. 蔡美芳,李開明,謝丹平,吳仁人.  環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(S2)

碩士論文
[1]不同油菜品種對鎘耐性差異及其初步機理研究[D]. 牛雅典.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012



本文編號：2919392