芹菜对镉、铅胁迫的生理响应及抗氧化酶基因表达特性分析
本文选题:镉 + 铅 ; 参考:《核农学报》2017年09期
【摘要】:为探讨芹菜在重金属镉、铅胁迫下的生理变化规律和抗氧化酶基因的表达特性,采用营养液培试验,研究镉(Cd)、铅(Pb)单一及复合胁迫对芹菜体内Cd/Pb富集、叶绿素、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量及抗氧化酶(SOD、POD)活性的影响,并用RT-q PCR技术检测了根尖细胞内抗氧化酶基因(Cat、Gpx、Mn-sod及Apx)的表达特性。结果表明,Cd~(2+)、Pb~(2+)单一及复合胁迫下芹菜茎叶中Cd~(2+)、Pb~(2+)含量均随胁迫浓度增大而逐渐增大,说明芹菜对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸收互为协同作用;6~8 mg·L-1Cd~(2+)和60~80 mg·L-1Pb~(2+)单一及复合处理对芹菜整个生长期内叶绿素、MDA、GSH含量及SOD、POD活性的影响均达到极显著水平(P0.01);低浓度下单一及复合胁迫对叶绿素合成有促进效应,高浓度、长时间胁迫时,叶绿素含量显著降低;单一及复合胁迫对MDA、GSH含量及SOD、POD活性的影响均为Cd~(2+)-Pb~(2+)交互Cd~(2+)Pb~(2+),但单一Cd~(2+)浓度≥4 mg·L-1时,叶绿素含量大于Cd~(2+)-Pb~(2+)交互及单一Pb胁迫;Cd~(2+)、Pb~(2+)对芹菜叶POD和SOD活性的影响相似,均表现为"低促高抑";MDA、GSH含量随重金属浓度的升高而逐渐增加;单一及复合处理下Cat、Gpx、Mn-sod及Apx表达模式基本一致,其表达量的降低幅度为Cd~(2+)-Pb~(2+)交互Cd~(2+)Pb~(2+)。综上,Cd~(2+)、Pb~(2+)胁迫对芹菜的生理和抗氧化系统均造成了一定的损伤,二者具有协同性,这为江西省鄱阳湖区芹菜的安全生产提供了理论依据。
[Abstract]:In order to study the physiological changes of celery under heavy metal cadmium and lead stress and the expression characteristics of antioxidase gene, the experiment of nutrient solution culture was carried out to study the accumulation of CD / P and chlorophyll in celery by single and complex stress of CD ~ (2 +) ~ (2 +) ~ (2 +) ~ (2 +) ~ (2 +) and Pb ~ (2 +). The effects of malondialdehyde (MDA), glutathione (GSH) and the activity of antioxidase (SOD) POD) were studied. The expression of antioxidant enzyme gene Caton GpxMn-sod and Apx in root tip cells was detected by RT-q PCR. The results showed that the contents of CD ~ (2 +) ~ (2 +) ~ (2) ~ (2) in celery stem and leaf increased gradually with the increase of stress concentration under single and complex stress. The results showed that the content of CD ~ (2 +) ~ (2 +) in celery stem and leaf increased with the increase of stress concentration. The results show that the synergistic effect of celery on the absorption of CD ~ (2 +) ~ (1) CD ~ (1) CD ~ (2) and 60 ~ (80 mg 路L ~ (-1) Pb ~ (2) on the GSH content of chlorophyll MDAN and the activity of POD in the whole growth period of celery is very significant (P _ (0.01), and at low concentration, the effect of single and complex treatment on the GSH content of MDAO and the activity of POD is very significant (P _ (0.01). Co stress can promote the synthesis of chlorophyll. The effects of single and complex stress on the content of GSH and the activity of SODN POD in MDAA were as follows: (1) the activity of SDD POD and the content of GSH in MDAN were significantly decreased under high concentration, and the effects of single stress on GSH content and activity of SDD POD were 2 ~ (2) ~ (-1) ~ (-1) ~ (-1) ~ (-1), but the concentration of CD ~ (2 +) was more than 4 mg 路L ~ (-1). The effect of chlorophyll content on POD and SOD activity in celery leaves was similar to that under single Pb stress, which showed that the GSH content of MDAN increased with the increase of heavy metal concentration. The expression patterns of GpxMn-sod and Apx were similar in single and compound treatments, and the expression of GpxOMn-sod and Apx was reduced by the range of CDTX 2 + -PbBX 2). The physiological and antioxidant system of celery were damaged by the stress of CDDX (2) and PbPb2). Both of them were synergistic, which provided a theoretical basis for the safe production of celery in Poyang Lake region of Jiangxi Province.
【作者单位】: 江西农业大学农学院;江西生物科技职业学院;
【基金】:江西省科技支撑计划项目(20122BBG70171) 江西农业大学博士启动基金项目(3181)
【分类号】:S636.3
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,本文编号:2048168
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