水杨酸调控内源H2S缓解黑大豆铝胁迫的作用机理研究

论文摘要

该研究以铝（Al）敏感型黑大豆（SB）根为实验材料,通过一系列生理生化和组织化学实验手段,探讨了水杨酸（SA）通过调控内源H2S信号缓解铝胁迫的作用方式。结果表明:（1）AlCl3处理黑大豆SB根系Al积累增加,AlCl3与SA共处理能明显抑制Al在SB根系的累积,加入H2S清除剂（HT）或H2S合成抑制剂（PAG）后SB根系Al累积量增加。（2）SA使Al胁迫下黑大豆（SB）根内源H2S水平增加1.5倍,并显著缓解Al胁迫导致的根生长抑制、活性氧（ROS）累积、氧化损伤和细胞死亡,共处理HT或PAG均能够显著降低内源H2S水平,并可逆转上述所有SA对Al胁迫的缓解效应。（3）SA降低了Al胁迫下黑大豆（SB）根尖抗氧化酶CAT、SOD和APX活性,抑制SB根系细胞ROS的产生,用HT或PAG抑制H2S信号可增强抗氧化酶活性。（4）在Al胁迫条件下,SA可进一步上调一系列耐Al基因的表达,包括外部解毒机制中的耐铝转录因子GmART1、柠檬酸合成酶基因GmCS、柠檬酸转运蛋白基因GmMATE,内部解毒机制中的苹果酸转运蛋白基因GmAlCT以及Al3+相关转运蛋白基因GmAlS1和GmNIP1;2,通过HT或PAG降低内源H2S水平可逆转SA对上述基因表达的调控。（5）SA可提高Al胁迫下黑大豆（SB）根柠檬酸的分泌量,此效应亦可被HT或PAG抑制。研究发现,H2S可作为SA的下游信号参与调控黑大豆（SB）响应Al胁迫的过程,为揭示植物Al耐受信号调控网络途径提供部分新的理论基础。

论文目录

• 1 材料和方法
•   1.1 材料与仪器
•   1.2 材料培养与处理
•   1.3 测定指标及方法
•     1.3.1 根系相对伸长率
•     1.3.2 根尖MDA含量
•     1.3.3 根尖ROS观测
•     1.3.4 根尖PI的检测
•     1.3.5 根尖细胞脂质过氧化的检测
•     1.3.6 根尖CAT、SOD和APX活性及H2S含量
•     1.3.7 根尖Al含量及柠檬酸含量
•     1.3.8 根尖Al胁迫相关基因表达分析
•   1.4 数据统计分析
• 2 结果与分析
•   2.1 Al和SA处理对SB根生长的影响
•   2.2 H2S参与调控SA对Al胁迫下根生长的缓解效应
•   2.3 H2S参与调控SA对Al胁迫下根氧化损伤的缓解效应
•   2.4 SA通过H2S调控Al胁迫下根内抗氧化酶活性
•   2.5 SA通过H2S调控根对Al的累积
•   2.6 SA通过H2S调控根内Al抗性相关基因表达
•   2.7 SA通过H2S调控Al胁迫下根柠檬酸分泌
• 3 讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 滕建晒,陈健,彭亮,陈宣钦

关键词: 黑大豆,铝胁迫,水杨酸,硫化氢,活性氧,耐铝基因

来源: 西北植物学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 昆明理工大学生命科学与技术学院,江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所,江西省新余市林业局

基金: 国家自然科学基金(31460058)

分类号: Q945.78

页码: 121-130

总页数: 10

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