水楊酸和谷胱甘肽調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容，取得結果如下:
　　(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。電鏡結果表明，400μM鉻處理下，葉肉和根尖細胞超微結構被完全破壞，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較好。

3、不同濃度的鉻誘導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，相關的酶活性在葉片和根中均升高。電鏡結果表明，400μM鉻處理下浙大622的葉肉和根尖細胞超微結構損傷更嚴重，可在葉片超微結構中發(fā)現破裂的細胞壁、不成熟的細胞核、損壞的細胞膜，線粒體數量增加，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)現高爾基體的破裂和擴散的細胞壁。據此，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節(jié)鉻脅迫下甘藍型油菜（浙大622、浙雙758）的防御機制。結果表明，外源添加水楊酸能夠促進植物的生長，積累干物質量，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，鉻和水楊酸的復配處理上調了抗氧化劑相關基因的表達。以上結果證實了水楊酸能夠誘導鉻毒害下葉和根中抗氧化酶的活性與相關基因的表達，以及次生代謝和轉錄水平上相關蛋白的表達。
　　(4)除了生理參數，我們對兩個不同鉻抗性品種（浙雙758、浙大622）進行轉錄組分析，希望能夠找到其抗性機制。結果表明，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)現涉及了鉻毒性脅迫及其正向響應調控機制，包括生物調節(jié)、逆境和外界刺激