外施ABA对Cd处理下东南景天内源激素代谢的影响

发布时间：2020-10-10 05:48

　　镉(Cd)超积累植物东南景天具有超吸收和富集Cd的能力,在Cd污染土壤植物修复实践中具有广阔的应用前景。我们前期研究表明,施用0.2 mg/L的ABA能促进东南景天对Cd的吸收,提高其对Cd的提取效率,但目前还未清楚外源ABA促进东南景天吸收Cd的相关机理。本研究以Cd超积累型东南景天为材料,分析不同浓度Cd处理下外源ABA对东南景天内源ABA及其他内源激素(生长素(IAA)、赤霉素(GA3)及反式玉米素核苷(t-Z))的影响,探究内源激素含量、激素代谢基因与东南景天Cd吸收的关系,试图从外源ABA与内源激素的相互作用角度,解析外源ABA促进东南景天吸收Cd的可能机理,为进一步提高东南景天的植物修复效率提供理论依据实验结果如下1.施用ABA对东南景天吸收Cd的影响低Cd(75 μM)条件下0.2mg/L ABA东南景天根部的Cd含量增加随ABA施用而增加,但减少东南景天地上部的Cd含量;中Cd(100μM)条件下施用ABA增加东南景天地上部及根部的Cd含量;高Cd(150 μM)条件下施用0.2mg/L的ABA显著降低的东南景天地上部及根部中的Cd含量,说明不同Cd浓度下施用ABA对东南景天Cd吸收影响不一致,100μMCd条件下施用0.2mg/LABA促进东南景天对镉的吸收和积累。2.施用ABA对东南景天内源激素(ABA、IAA、GA3及t-Z)含量的影响Cd和ABA共同处理条件下东南景天根中4种内源激素含量变化较大,而地上部4种内源激素变化较小。低Cd(75 μM)条件下施用ABA对东南景天地上部4种内源激素的影响不大,但显著增加了东南景天根中4种内源激素的含量;100 μMCd条件下外源ABA引起东南景天地上部ABA含量及根部4种内源激素含量均增加;高Cd(150μM)条件下施用ABA对东南景天地上部4种内源激素含量影响不大,但显著降低东南景天根中4种内源激素的含量。根部Cd含量与4种内源激素含量呈显著正相关关系外源ABA条件下,地上部和根部东南景天IAA/ABA和GA/ABA比值均随着Cd处理浓度提高而减少,激素间的平衡关系被打破,东南景天的生长发育受到影响。东南景天ABA代谢酶中NCED和ABA8Hyd通过调控东南景天内源ABA代谢酶活性影响内源ABA含量,ZEP与A4O基因则受转录后翻译水平的影响,不直接调控相应酶的活性。3.外源施用ABA对东南景天MDA含量及抗氧化酶相关基因表达的影响。未施ABA条件下,东南景天地上部及根部MDA含量均随着Cd处理浓度的增加而增加;在外施ABA条件下,东南景天地上部及根部MDA含量均随着Cd处理浓度的增加而呈先降后升的变化趋势。100μMCd处理时施加ABA提高抗氧化酶基因SOD、CAT及POD的表达,增强了其抗氧化酶活性,可能是100 μM Cd处理条件下的地上部和根部MDA含量较低的一个重要原因。总之,对于东南景天,施用0.2mg/L的ABA能促进100 μMCd处理下Cd的吸收,过高或过低Cd浓度下施用ABA对Cd的吸收则出现抑制。
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：Q945;X503.23
【部分图文】：

根部,合成酶基因,浓度

１邋ａｌｌ逦＾邋■丨逡逑Ｍｉｌ邋Ｊｉｌｌ．１逡逑图３－８不同处理下东南景天部及根部内源ｔ－Ｚ含量的比较逡逑Ｆｉｇ．邋３－８邋Ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ邋ｔ－Ｚ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｏｆ邋Ｓｅｄｕｍ邋ａｌｆｒｅｄｉｉ邋ｕｎｄｅｒ邋０．２邋ｍｇ／Ｌ邋ＡＢＡ邋ａｎｄ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋Ｃｄ逡逑ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔ邋（Ｕｌ／ｇ邋ＦＷ）逡逑由图３－９可知，在未施ＡＢＡ条件下随着Ｃｄ浓度升高，东南景天地上部及根部ｔ－Ｚ逡逑合成酶基因表达量有上调的趋势。这意味着一定浓度下Ｃｄ浓度可能促进了东南景天内逡逑源ｔ－Ｚ的合成。在外施ＡＢＡ条件下，地上部及根部表现不一致，地上部ｔ－Ｚ合成酶基因逡逑表达量随Ｃｄ浓度上升上调表达，根部随着Ｃｄ浓度的升高ｔ－Ｚ合成酶基因下调表达。与逡逑未施ＡＢＡ相比，在７５邋ｐＭ邋Ｃｄ处理时地上部ｔ－Ｚ合成酶基因表达差异不大，根部ｔ－Ｚ合逡逑成酶基因表达量上调了邋１８．８４倍。１００邋ｐＭ邋Ｃｄ处理时地上部中ｔ－Ｚ合成酶基因表达量无逡逑显著差异，根部ｔ－Ｚ合成酶基因表达量显著上调了邋２．５７倍。１５０邋ｐＭＣｄ处理下东南景天逡逑地上部ｔ－Ｚ合成酶基因表达量下调了邋４３．５３邋％，而根中ｔ－Ｚ合成酶基因表达量显著下调了逡逑６９．３５邋％。逡逑３２逡逑

【参考文献】