水楊酸和谷胱甘肽調(diào)控鉻脅迫下油菜不同耐性品種生理生化和基因組變化的作用機理.pdf

1、土壤中重金屬的毒害是制約油菜產(chǎn)量的主要因素之一。篩選對重金屬抗性高的基因型是最佳解決方法之一，使用不同的植物生長調(diào)節(jié)劑提高非生物脅迫下長勢也有顯著效果。本研究包括四部分試驗內(nèi)容，取得結(jié)果如下:
　　(1)試驗以四個不同甘藍型油菜品種(浙雙758、浙大619、浙油50、浙大622)的6天幼苗為試驗材料，研究鉻(Cr)的毒害作用。結(jié)果表明，隨著鉻濃度的升高，所有品種的幼苗生長均受到抑制，光合色素含量和抗氧化酶活性顯著降低，丙二醛(MD

2、A)和活性氧(ROS)的含量上升。相對于其他品種，浙大622的各個部位的銘含量均較高。電鏡結(jié)果表明，400μM鉻處理下，葉肉和根尖細胞超微結(jié)構(gòu)被完全破壞，浙大622的破壞效果最顯著。因此，浙大622相對于其他3個油菜品種表現(xiàn)更敏感。
　　(2)選取了水培生長下的四個不同甘藍型油菜品種來研究鉻的毒性。結(jié)果表明，隨著鉻濃度的升高，油菜的生物量有所降低。而浙大622下降幅度最為顯著，其光合作用降低，而浙雙758在鉻的毒害下相對表現(xiàn)較好。

3、不同濃度的鉻誘導(dǎo)了活性氧和丙二醛的積累。然而，為了清除活性氧和丙二醛的積累，相關(guān)的酶活性在葉片和根中均升高。電鏡結(jié)果表明，400μM鉻處理下浙大622的葉肉和根尖細胞超微結(jié)構(gòu)損傷更嚴重，可在葉片超微結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)破裂的細胞壁、不成熟的細胞核、損壞的細胞膜，線粒體數(shù)量增加，以及破裂的類囊體膜和膨大的液泡和淀粉粒。在損傷的根細胞中還能發(fā)現(xiàn)高爾基體的破裂和擴散的細胞壁。據(jù)此，我們推斷在鉻的毒害下浙大622最敏感，其次是浙油50、浙大619和浙雙7

4、58。
　　(3)有研究表明水楊酸(SA)能誘導(dǎo)植物增強對許多生物和非生物脅迫的抗逆性。本試驗研究了水楊酸如何調(diào)節(jié)鉻脅迫下甘藍型油菜（浙大622、浙雙758）的防御機制。結(jié)果表明，外源添加水楊酸能夠促進植物的生長，積累干物質(zhì)量，加強活性氧的清除，減輕鉻對細胞器的毒害。浙大622（黃籽）葉和根中鉻和水楊酸的含量顯著高于浙雙758（黑籽）。為了清除隨著鉻濃度的增長而積累的活性氧，植物防御體系被激活，水楊酸進一步增強植物的防御能力?；?/p>

5、表達分析表明，鉻和水楊酸的復(fù)配處理上調(diào)了抗氧化劑相關(guān)基因的表達。以上結(jié)果證實了水楊酸能夠誘導(dǎo)鉻毒害下葉和根中抗氧化酶的活性與相關(guān)基因的表達，以及次生代謝和轉(zhuǎn)錄水平上相關(guān)蛋白的表達。
　　(4)除了生理參數(shù)，我們對兩個不同鉻抗性品種（浙雙758、浙大622）進行轉(zhuǎn)錄組分析，希望能夠找到其抗性機制。結(jié)果表明，在鉻脅迫處理下，兩個品種中DEG均顯著降低。此外，GO分析發(fā)現(xiàn)涉及了鉻毒性脅迫及其正向響應(yīng)調(diào)控機制，包括生物調(diào)節(jié)、逆境和外界刺激