芥菜响应镉胁迫的生理和转录组研究

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胁迫浓度和胁迫时间对印度芥菜中镉形态分布的影响

御机制，并通过调控金属的吸收、积累、运输和耐受过程，在植物体内形成复杂的耐受机制 ¨ 。螯合作用是植物对细胞内重金属耐受的主要方式之一，谷胱甘肽、草酸、苹果酸和柠檬酸盐等小分子物质，植物螯合肽（ＰＣｓ）和金属巯基蛋白都能螯合重金属。ＰＣｓ是一种富含巯基的寡肽，结构通常为（一Ｇｌｕ—Ｃｙｓ）一Ｇｌｙ（ｎ等于２～１１）。
东南景天对重金属的耐性和积累与ＰＣｓ无关，而推
测ＧＳＨ可在体内参与重金属解毒过程
。
论
。通常认为，ＰＣｓ对重金属耐受的机理是重
关于ＰＣｓ由谷胱甘肽（ＧＳＨ）为底物的酶促反应合成。关于ＧＳＨ如何生成ＰＣｓ，研究者普遍赞同由
胁迫浓度和胁迫时问对印度芥菜中镉形态分布的影响
杨红霞，刘崴，李冰，魏
（１．国家地质实验测试中心，北京
巍，张惠娟
２３００２６）
１０００３７；
２．南京农业大学资源与环境科学学院，江苏南京
金属离子进入植物体后，与细胞内的ＰＣｓ结合形成
分布的影响。印度芥菜幼苗分别用０．５、１．０、３．０、５．０、１０．０ｍｇ／Ｌ镉标准溶液胁迫２４ｈ、４８ｈ、７２ｈ、９６ｈ后收

镉对植物胁迫效应的研究进展

放。Ｓｅｒｈｏｎ等以木豆为材料，其营养生长阶段用ａ在２ｍｏＬＣ “ 进行处理，ｄ后Ｃ交换率即被抑制０ｍｌｄ／１Ｏ
８％，７气孔导度和蒸腾作用率也相应降低，由此推断Ｃｄ
１镉对植物的毒害效应
关键词：；迫；应机制镉胁响
中图分类号
Ｓ５．３１１９
文献标识码
Ａ
文章编号
１０７３（０００４Ｏ０７— ７１２１）３— ６一２
近年来，由于工业 “ 三废 ” 的排放、种化学产品的使各用，以及不合理的农业管理措施，致镉污染日益严重。导
酸、氨酸和甘氨酸组成的Ｃ “ 络合多肽，分子量较谷ｄ其低，般为２～Ｋ化学式为（ｙ—Ｇｕｙ）Ｇｙｎ：２— 一４Ｄ，．ｌＣｓｎｌ（
体的氧化磷酸化。镉处理可使植物气孔阻力增加，其机理
导木质部细胞壁退化，种退化减少了水分的运输，上这加
２１络合机制络合机制是植物解除镉毒害的主要方式．
之一，目前在植物中已发现有２种重金属结合肽：金属硫蛋白（）ＭＴ和植物螯合肽（Ｃ）Ｐｓ。ＭＴ是一类由基因编码
抑制，根尖细胞的老化加速。１２影响水分的吸收和呼吸作用镉对植物水分的影响．已有较多研究。通常Ｃ会降低植物对水分胁迫的耐ｄ

MIR156调控植物镉胁迫耐受机制研究及应用

MIR156调控植物镉胁迫耐受机制研究及应用利用植物修复土壤污染是一种新兴的环境生物技术,其研究的基础是超积累植物(hyperaccumulator)的发现和应用,但超积累植物大都具有生物量相对较小、根系不够发达等缺陷,不能投入到大型生产实践中。

MIR156作为植物生长发育的重要调控因子,可以调控植物生长周期、生物量及根系发育等。

本研究首先以拟南芥为试验材料,采用基因敲除和过表达技术,产生过表达MIR156拟南芥植株(35S::MIR1564)和MIM156敲除拟南芥植株(Ubi10::MIM156),并研究它们对Cd胁迫的耐受表型及耐受机制。

然后,选择镉超累积植物伴矿景天,开展MIR156调控植物镉胁迫耐受机制研究成果的应用,即在伴矿景天愈伤组织上,进行MIR156的过表达和敲除,以探究MIR156-SPLs网络途径调控下植物相关镉耐受和富集差异,解析MIR156-SPLs信号途径改良伴矿景天的可行性。

主要结论如下:(1)拟南芥植株真叶长出后转基因植株与野生型植株表型逐渐表现出不同,35S::MIR156A叶片发生速率明显快于WT,并且下表皮毛发生显著晚于WT,叶片较圆缺刻少,开花延迟。

Ubi10::MIM156表现出快速成熟的表型,叶片数量低于35S::MIR156A和WT,叶片缺刻多。

(2)为了研究MIR156在拟南芥响应镉胁迫的过程中的作用,首先观察镉胁迫处理拟南芥的表型和损伤等级,统计结果显示,相比WT,MIR156过表达的植株35S::MIR156A在遭受镉胁迫后损伤较轻,而MIR156敲除的植株Ubi10::MIM156易发生严重的镉胁迫损伤表型。

(3)拟南芥地上、地下的Cd含量的测定结果表明,根部镉的吸收量:35S::MIR156A>Ubi10::MIM156>WT;而地上部分的镉含量与地下不同,Ubi10::MIM156>WT>35S::MIR156A。

印度芥菜生理生化特性及其根区土壤中微生物对Cd胁迫的响应_杨卓

农业环境科学学报2011,30(12):2428-2433Journal of Agro-Environment Science摘要：通过盆栽试验研究了印度芥菜对土壤Cd 污染的耐性及其生理生化特性响应。

结果表明,印度芥菜对Cd 胁迫表现了较强的耐性，在Cd 添加量为0~200mg ·kg -1的情况下，印度芥菜能够顺利发芽、生长，其生物量出现了先增后降的“抛物线型”变化规律，Cd 主要影响其生殖生长，大量的Cd 使印度芥菜延迟进入生育期。

植株体内Cd 浓度随土壤Cd 浓度增加而升高，地上部可达7.824~102.672mg ·kg -1，地下部可达0.374~191.910mg ·kg -1。

地上部富集系数呈逐渐降低的趋势，而地下部富集系数呈逐渐升高的趋势。

转移系数为20.920~0.535，呈逐渐降低趋势。

随着土壤Cd 胁迫浓度的增加,印度芥菜3种酶活性均呈先增后降的“抛物线型”变化趋势,并且出现抗性酶活性高峰所对应的土壤Cd 浓度相同,均为120mg ·kg -1，在Cd 高浓度水平下酶活性普遍受到抑制，在最高浓度处理时的酶活性均明显低于对照。

根区土壤中微生物数量为细菌＞放线菌＞霉菌，随着Cd 添加量的增加，土体内微生物的数量也增加，但当Cd 添加量＞160mg ·kg -1时，微生物数量下降。

关键词：印度芥菜；植物修复；胁迫；重金属；生理生化指标；微生物中图分类号：Q945.78文献标志码：A文章编号：1672-2043(2011)12-2428-06印度芥菜生理生化特性及其根区土壤中微生物对Cd 胁迫的响应杨卓1，陈婧1，李博文2（1.中国环境管理干部学院环境科学系，河北秦皇岛066004；2.河北农业大学，河北保定071000）Effects of Cd Contamination on Number of Microbes,Physiological and Biochemical Characteristics of Brassica junceaYANG Zhuo 1,CHEN Jing 1,LI Bo-wen 2（1.Environment Management College of China,Qinhuangdao 066004,China;2.Agricultural University of Hebei,Baoding 071001,China ）Abstract ：Series of pot experiments were performed to determine the effects of cadmium in soil on chlorophyll content ，CAT,POD and SOD activities in Brassica juncea .The results indicated that tolerance of Brassica juncea for Cd was stronger.It was able to burgeon and grow all right in the soil added Cd from 0to 200mg ·kg -1.The biomass of Brassica juncea taken on principle of parabola changes with Cd concentration in the soil.Nevertheless,Cd influenced the growth stages of Brassica juncea to postpone its procreating growth.Cd concentration of Brassica juncea gone to increase with the content of Cd in the soil.The contents of Cd was 7.824~102.672mg ·kg -1in the aboveground parts and 0.374~191.910mg ·kg -1in the underground parts.The bioaccumulation factor of the ground part was falling and underground part was rising during the Cd is rising.Meanwhile,the translocation factor was 20.920~0.535.It taken on gradually falling trend.The POD,CAT and SOD activities increased at lower Cd concentrations,but decreased at higher Cd concentrations.Added Cd in the soil was 120mg ·kg -1,the POD,CAT and SOD activities was highest.The number of microorganisms was Bacteria ＞actinomycetes ＞mould.The number of microbes was in －creasing during the Cd added in the soil.When the added Cd was more than 160mg ·kg -1,the number of microbes was going down.Keywords ：Brassica juncea ；phytoremediation ；stress ；heavy metal ；physiological and biochemical index ；microorganism收稿日期：2010－12－09基金项目：河北省高等学校科学技术研究青年基金项目：重金属污染土壤超富集植物的筛选及其对Cd 胁迫的响应（2010167）作者简介：：杨卓（1980—），女，河北秦皇岛人，博士，讲师，从事土壤环境质量评价与修复等方面的研究。

镉对植物的生长影响研究现状

镉对植物的生长影响研究现状摘要：土壤镉污染已成为目前较为严重的环境问题之一。

镉是植物生长发育的非必需微量元素，过量镉不仅会影响植物的生长，还可能在植物体内积累，经食物链进入人体后威胁人类的生命健康。

本文介绍了镉对植物生长发育及代谢的影响，并对相关研究领域的重点问题进行了展望。

关键词：镉；植物；影响1前言随着工业化进程的加快、采矿业的扩张、化肥的滥用以及污水灌溉，土壤重金属污染已成为一种普遍现象[1]。

据2014年发布的《全国土壤污染调查公报》显示，中国农用耕地点位超标率为19.4%，其中铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）的点位超标率分别为2.1%，4.8%和7.0%。

镉作为主要污染物之一，具有很高的生物可利用性和生物高毒性[2]，因此被广泛关注。

土壤中的镉不会发生化学降解或被微生物降解，一旦进入土壤就会在土壤中长期存在[3]。

污染土壤中的镉经植物根系吸收后在植物体内富集，进而影响植物的生长发育。

本文主要从四个方面介绍了镉对植物生长发育的影响。

2镉对植物生长的影响2.1对种子萌发的影响种子萌发是植物生命周期中最重要的活动之一。

研究表明镉会抑制豇豆种子对水的吸收，减少种子胚芽的水分供应[4]。

在镉的胁迫下，豌豆胚芽中将产生氧自由基，进而破坏细胞结构，导致胚芽中丙二醛（MDA）含量增加[5]。

2.2对植物生长发育的影响土壤中的镉会影响多种植物的生长。

例如：鹰嘴豆根瘤中的根瘤菌对镉非常敏感，在镉的作用下鹰嘴豆植株生长受到影响，产量降低[6]。

当施加低浓度镉溶液后，芥菜[7]、玉米[8]和小麦[9]植株的鲜重均出现降低情况。

2.3对养分吸收的影响在镉的胁迫作用下，植物对矿物质营养素的吸收将受阻[10]。

实验表明镉的存在强烈地抑制了豌豆对磷、钾、硫、钙、锌、锰、硼等元素的吸收[11]。

此外，镉与矿质元素的竞争作用抑制了杨树中的转运蛋白对矿质元素的吸收转运[12]。

2.4对植物酶的抑制在镉的胁迫作用下，植物的抗氧化代谢能力减弱[13]是因为土壤中的镉在达到一定浓度后会在植物体内富集，会干扰植物酶系统的活性。

耐镉多年生草地早熟禾的转录调控和表达网络对镉胁迫的响应

耐镉多年生草地早熟禾的转录调控和表达网络对镉胁迫的响应导读草地早熟禾良好且发达的根系使其具备吸收和积累镉（Cd）的能力，因此在受Cd污染的土壤中具有潜在的植物修复功能。

了解该物种对Cd耐性和积累的分子机制对于通过遗传改良产生新型Cd耐受性品种至关重要，然而目前尚未有充分的文献报道。

本研究对Cd胁迫下草地早熟禾高Cd耐受性基因型（M）和低Cd耐受性基因型（R）的幼苗进行了比较转录组分析。

在M基因型中总共鉴定出7022个上调的转录本和1033个下调的转录本，而在R基因型中仅检测到850个上调转录本和846个下调的转录本。

对M基因型的进一步转录调控分析表明，由于与碳水化合物，脂质和次级代谢以及信号转导相关的多个功能基因的协调，Dof，MADS25，BBR-BPC，B3，bZIP23和MYB30可能是响应Cd胁迫的中枢转录因子。

参与生长素，乙烯，油菜素内酯和ABA信号转导的差异表达基因形成信号转导级联途径，与中枢转录因子相互作用，从而最终协调了与细胞壁和细胞膜稳定性，细胞伸长和Cd耐受性相关的多个基因的表达，包括IAA，ARF，SnRK2，PP2C，PIF，BES1/BZR1，CCR，CAD，FATB，fabF和HACD。

此外，鉴定出了CIPK，MAPK，WAX，UBC和E3泛素连接酶的转录后修饰，并且还参与了植物信号转导途径和非生物抗性。

该研究可能有助于了解草地早熟禾中与Cd耐受性相关的转录调控和复杂的内部网络。

实验设计结果1 两种基因型的表型和DEG对Cd胁迫的响应根据以前的实验数据，研究者选择了两种对Cd胁迫具有不同抗性的草地早熟禾基因型。

加入1000 μM CdCl2后的60天内，大多数M基因型植物虽然生长严重受到抑制，但仍保持绿色，而R基因型植物则枯萎并发黄（图1A）。

Cd的添加使两种基因型的株高显著降低，而R 基因型的株高降低的更多。

在R基因型中，Cd处理的根长显著低于对照，而M基因型没有显著差异。

镉胁迫对蔬菜生长影响及蔬菜抗镉育种研究进展

１．１Ｃｄ对蔬菜形态及生物产量的影响当ＣＡ在植物体内积累到一定浓度时，植物就会
普遍表现出根系短小变褐、侧根少、茎生长缓慢、叶片变
物叶绿体膜解体，片层结构弥散，叶绿体结构的改变使
其光合作用减弱［～。Ｃｄ还会对植物的蒸腾作用产生不利影响，如抑制气孔开放，极低浓度的Ｃｄ。就可以减少
等、姚晓惠［ ” 研究得出Ｃｄ处理下植株体内叶绿素ａ／ｂ
Ｃｄ对蔬菜生长的影响、蔬菜抗／耐Ｃｄ等方面研究进行
总结的基础上，对蔬菜Ｃｄ污染防治的研究进展进行了阐述，并对该领域今后工作的重点进行了展望，以期为今后更深入研究提供基础依据。
进展进行了阐述，并对该领域今后工作的重点进行了展望，以期为今后更深入研究提供基础
依据。
关键词：镉；胁迫；耐性；植物修复中图分类号：Ｓ６３文献标识码：Ａ文章编号：１００１－０００９（２０１３）２３一Ｏｌ９０一Ｏ４镉（（、ｄ）是一种毒性很强的重金属，且属于蓄积性毒物。由于人类活动造成的蔬菜种植地区水体和土壤的
・
专题综述・
北方园艺２０１３（２３）：１９０～１９３

水杨酸对铅镉复合胁迫下芥菜子叶生理代谢的影响

ｍｅａｏｉｍｆＢｒｓｉａ，ｅｎｅｏｂｎｄＰｎｔｅｓｗｅｅｓｕｉｄＴｈｅｕｔｈｗｅｓｆｌｔｂｌｓｏａｓｃｚａｕｄｒｃｍｉｅｂａｄＣｄｓｒｓｒｔｄｅ．ｅｒｓｌｓｓｏｄａｏ— ｃ
ｔｉｓｌｂｅｓｇｒＰＯＤｎｅｎ，ｏｕｌｕａ，ａｄＣＡＴｃｉｉｆａｓｃｕｃａｃｔｌｄｎｕｄｒｃｍｂｎｄＰｎｔｅｓａｔｔｏｖｙＢｒｓｉａｎｅｏｙｅｏｎｅｏｉｅｂａｄＣｄｓｒｓ，
化镉）处理１Ｐ０Ｃ０：／ｂＮＯ３２０．（ｂ＋ｄ）０ｍｇＬＰ（）＋ｍｇＬＣＣ２／ｄ１；处理２Ｐｌ０＋Ｃｌ）１０ｍｇＬ（ｂ０ｄ０：０／
Ｐ（ｂＮＯ３２１ｍｇＬＣＣ２处理３（ｂ０）＋０／ｄ１；Ｐ３０＋
Ｂｒｓｉａｊｎｅｎｅｏｉｅａｓｃｃａｕｄｒｃｍｂｎｄｕ
ＰｂａｄＣｄｓｒｓｎｔｅｓ
ＺＯＵｅ —ｏｇ，ＡＮＧｉｎ，Ｕｅ— ｕＷｎｔｎＸＩＬｅ— ｗｅＬＩＭｉａｈ
（ｐｒｍｅｔｆｉｌｇｎｈｍｉｒｎｉｅｒｇＦｑｎｒｎｈｏｕａｒｌｉｒｉ，ｕｉｇ３００，ｈｎ）ＤｅａｔｎｏｏｙａｄＣｅｓｙＥｇｎｅｉ，ｕｉｇＢａｃｆｊｎＮｏｍａＵｎｖｓｙＦｑ５３０ＣｉａｏＢｔｎＦｉｅｔｎ

植物耐镉胁迫的生理机制研究进展

受植物之间未观察有细胞壁束缚作用的不同。
Ｃ。进入液泡后，限制于一有限区域，ｄ＋被不
另外谷胱甘肽、草酸组氨酸、柠檬酸盐等小分子物质也能与镉络合。
２１１植物螯合肽镉对代谢过程有很高的亲．．和性，促进前沟藻细胞产生二甲基硫（ＭＳ是能Ｄ天然硫排放的来源）。最初作用于ＡＴＰ一硫酸化
Ｃ＋迫会降低植物叶绿素含量，伤光合Ａｚ胁损系统Ｉ Ⅱ，和降低叶片中的电导率［减少Ｃ吸引，Ｏ收，干扰气孔的开放。ａ－Ｋｅｗｅ等研究结果Ｈａｇｒｒ
表明，在印度芥菜（ｒｓｉｉｅ）由于植物Ｂａｓａｕｌａ中，ｃｊｃ螯合肽（ｈｔｃｅｔ，Ｃ对Ｃ。的解毒作用，ｐｙｏｈｌｉＰ）ｄ＋ａｎ
收稿日期：ｏ７７８２ｏ一Ｏ —１作者简介：冀玉良（９５，陕西洛南人，１６一）男，商洛学院讲师，长期从事生物化学教学和科研。
维普资讯
冀玉良：植物耐镉胁迫的生理机制研究进展
一
・ｌ５・２
。
植物螯合肽是植物体内存在的的天然配体［。６］
Ｃｚ结合酶活性中心或蛋白巯基，ｄ取代蛋白
反应中心的必需金属Ｃ、ｅｚ，放自由离子，ａＦ、ｎ释诱发氧化胁迫，起膜脂的过氧化，致膜的损引导伤。高浓度Ｃ＋会明显抑制抗氧化酶活性（Ａ。则超氧化物歧化酶、氧化氢酶、氧化酶、过超谷胱甘肽还原酶等）加剧活性氧的释放，致植物生长严，导

耐镉多年生草地早熟禾的转录调控和表达网络对镉胁迫的响应

了解该物种对Cd耐性和积累的分子机制对于通过遗传改良产生新型Cd耐受性品种至关重要，然而目前尚未有充分的文献报道。

本研究对Cd胁迫下草地早熟禾高Cd耐受性基因型（M）和低Cd耐受性基因型（R）的幼苗进行了比较转录组分析。

在M基因型中总共鉴定出7022个上调的转录本和1033个下调的转录本，而在R基因型中仅检测到850个上调转录本和846个下调的转录本。

此外，鉴定出了CIPK，MAPK，WAX，UBC和E3泛素连接酶的转录后修饰，并且还参与了植物信号转导途径和非生物抗性。

该研究可能有助于了解草地早熟禾中与Cd耐受性相关的转录调控和复杂的内部网络。

实验设计结果1 两种基因型的表型和DEG对Cd胁迫的响应根据以前的实验数据，研究者选择了两种对Cd胁迫具有不同抗性的草地早熟禾基因型。

加入1000 μM CdCl2后的60天内，大多数M基因型植物虽然生长严重受到抑制，但仍保持绿色，而R基因型植物则枯萎并发黄（图1A）。

Cd的添加使两种基因型的株高显著降低，而R 基因型的株高降低的更多。

在R基因型中，Cd处理的根长显著低于对照，而M基因型没有显著差异。

铅镉复合胁迫对芥菜种子萌发、幼苗生长及光合色素含量的影响

摘要：以不同铅镉复合浓度为变量，采用芥菜种子进行萌发试验，试验设８个处理，每处理３次重复来研究铅镉复合胁迫
对宽杆芥菜种子萌发、幼苗生长及光合色素含量的影响。结果表明：随着铅镉复合浓度的增加，宽杆芥菜种子的发芽势、
发芽率、相对发芽率、发芽指数、相对发芽指数、萌发活力指数、相对萌发活力指数、苗高、主根长、侧根数均显著下降，而
ｃａｄｍｉｕｍｓｔｒｅｓｓｏｎｔｈｅｓｅｅｄｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ，ｓｅｅｄｌｉｎｇｇｒｏｗｔｈａｎｄｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｐｉｇｍｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＢ．Ｊｕｎｃｅａ．Ｔｈｅ
ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ，ｖｉｇｏｒｉｎｄｅｘ，ｒｅｌａｔｉｖｅｖｉｇｏｒｉｎｄｅｘ，ｓｅｅｄｌｉｎｇｈｅｉｇｈｔ，ｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ，ｒｏｏｔｎｕｍｂｅｒｏｆＢ．ｊｕｎｃｅａ
ｄｅｃｒｅａｓｅｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｃｏｍｂｉｎｅｄｌｅａｄａｎｄｃａｄｍｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｂｉｎｅｄｌｅａｄａｎｄｃａｄｍｉｕｍｗａｓｂｅｔｔｅｒｆｏｒｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｌБайду номын сангаас ｆｓｈａｎｄｄｙｒｗｅｉｇｈｔｏｆｓｅｅｄｌｉｎｇ，ｂｕｔｔｈｅｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｂｉｎｅｄｌｅａｄａｎｄｃａｄｍｉｕｍｃｏｕｌｄｒｅｓｔｒａｉｎｔｈｅｉｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｉｔｃａｍｅｔｏａｄｉｃｉｓｉｏｎｔｈａｔｔｈｅ

生菜对镉胁迫的生理响应及体内镉的累积分布

摘要：为了揭示生菜对镉毒害的响应，采用种子发芽和营养液基质栽培试验，从种子萌发、生理特性及镉的累积、分布等方面研究镉胁迫对生菜的影响。

结果表明，镉胁迫显著降低种子发芽势，1mg·L -1镉胁迫显著提高发芽率，而其他浓度显著降低发芽率。

基质栽培试验中，50、100mg·L -1镉对生菜生物量有显著促进作用，不同浓度镉对根冠比无显著影响；低浓度（5mg·L -1）镉显著促进叶绿素总量和叶绿色a 含量；高浓度镉（10~200mg·L -1）胁迫显著降低叶绿素总量、叶绿素a 、叶绿素b 含量。

镉浓度为5mg·L -1时，丙二醛（MDA ）含量显著增加，随着镉浓度进一步提高，除20mg·L -1时MDA 出现显著下降外，其他处理与对照无显著差异；随着镉浓度增加，超氧化物歧化酶（SOD ）活性显著降低，过氧化氢酶（CAT ）活性先升高后下降，过氧化物酶（POD ）活性逐渐升高。

生菜地下部分和地上部分镉含量均随镉浓度的升高而显著增加；且在同一镉浓度下，地下部分镉含量显著高于地上部分；随镉浓度的升高，地上部分的生物富集系数逐渐下降，而地下部分呈现先升高后下降的趋势，转运系数则显著下降。

随着添加镉浓度的增加，地下部分亚细胞中各部分镉含量呈现指数累积趋势，而地上部分亚细胞中镉含量呈直线累积趋势；同一镉浓度下，地上部分亚细胞中的镉含量远低于地下部分；地下部分镉在亚细胞中的分布特征为细胞壁>可溶组分>细胞器，地上部分为细胞壁、可溶组分>细胞器。

因此，地下部分（根系）的滞留作用和细胞壁的固持是生菜应对镉胁迫的重要机制。

关键词：生菜；镉；生理响应；累积与分布；富集系数中图分类号：X171.5文献标志码：A文章编号：1672-2043（2018）08-1610-09doi:10.11654/jaes.2018-0033Physiological adaptations to cadmium stresses and cadmium accumulation in lettuceJIA Yue-hui,HAN Ying-yan,LIU Jie *,GAO Fan,LIANG Qiong,YU Ping,LIU Chao-jie,ZHANG Xin,SU Bo-wei（New Technological Key Laboratory of Agricultural Application in Beijing/Plant Science and Technology College,Beijing University of Agri⁃culture,Beijing 102206,China ）Abstract ：Cadmium （Cd ）pollution is a major environmental factor limiting crop growth.Lettuce is an important vegetable for human con⁃sumption and the physiological responses of lettuce to Cd stress are not well understood.In the present research,the effects of Cd stresses on lettuce growth were tested using seed germination and substrate culture experiments.The results showed that Cd stress significantly re⁃duced the germination potential of lettuce seeds;the seed germination rate of lettuce was significantly inhibited by Cd stress,except in the 1mg·L -1Cd treatment.Lettuce biomass （fresh and dry weight ）was significantly increased in the 50mg·L -1and 100mg·L -1Cd treatments,while Cd stress had no significant effect on the root/shoot ratio.In contrast to 10~200mg·L -1Cd,with 5mg·L -1Cd the concentrations of to⁃收稿日期：2018-01-05录用日期：2018-04-23作者简介：贾月慧（1970—），女，河北藁城人，博士研究生，主要从事土壤重金属行为及毒理研究。

印度芥菜_BrassicajunceaL__重金属耐性机理研究进展

中国生态农业学报 2011年1月第19卷第1期Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jan. 2011, 19(1): 226−234* 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2007AA021404, 2006AA10Z407)和转基因生物新品种培育科技重大专项(2009ZX08009-130B) 资助** 通讯作者: 柴团耀(1960~), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为植物抗逆分子生物学。

E-mail: tychai@ 孙涛(1979~), 男, 博士研究生, 研究方向为植物基因表达调控。

E-mail: suntao07b@DOI: 10.3724/SP.J.1011.2011.00226印度芥菜(Brassica juncea L .)重金属耐性机理研究进展*孙涛1 张玉秀2 柴团耀1**(1. 中国科学院研究生院生命科学学院北京 100049; 2. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京 100083)摘要印度芥菜可富集/忍耐Cd 、Zn 等多种重金属, 是研究植物修复技术的一种模式植物。

高浓度的重金属离子会改变植物的基因表达、细胞形态、细胞结构, 最终使植物生长受抑, 甚至死亡。

印度芥菜高效的抗氧化系统、损伤修复系统以及对重金属的螯合、区域化可部分解除重金属的毒性, 缓解重金属离子的毒害作用。

利用基因工程技术在印度芥菜中导入重金属耐性及运输相关基因可大幅度提高其重金属富集能力, 在重金属污染修复方面具有广阔的应用前景。

关键词印度芥菜重金属胁迫超富集植物植物修复技术抗氧化系统中图分类号: X53 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2011)01-0226-09Research progress on tolerance of Indian mustard (Brassica juncea L .)to heavy metalSUN Tao 1, ZHANG Yu-Xiu 2, CHAI Tuan-Yao 1(1. College of Life Science, Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 2. School of Chemicaland Environmental Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China)Abstract Much research has been conducted on the mechanism of phytoremediation of heavy metal pollution by Indian mustard. Indian mustard plants typically have high heavy metal (e.g. Zn and Cd) accumulation capacity. Changes had been noted in plant gene expression, cell morphology and cell structure under high heavy metal concentration, which eventually resulted in growth inhibition and even death. In Indian mustard, high efficient antioxidant system, injury-repairing system and chelation, compartmentalization for heavy metals could detoxicate the toxicity of heavy metals and alleviate the injury induced by heavy metals. Transgenic Indian mus-tard with tolerance or transport genes improved heavy metal accumulation ability. This implied that Indian mustard had a great poten-tial for phytoremediation of heavy metal contaminated soils.Key words Indian mustard, Heavy metal stress, Hyperaccumulator, Phytoremediation, Antioxidant system (Received May 1, 2010; accepted Aug. 13, 2010)植物对非生物胁迫所具有的耐性可使其适应一些极端苛刻的环境, 土壤重金属污染就是植物所必须面临的一种非生物胁迫[1]。

根用芥菜的抗逆性与逆境胁迫响应机制

根用芥菜的抗逆性与逆境胁迫响应机制植物作为一类静植生物，需要通过自身适应能力来应对环境的不断变化和各种胁迫条件。

根用芥菜是一种常见的模式植物，在研究植物逆境胁迫响应机制方面具有重要的科学意义。

它具有较强的抗逆性，能够在恶劣环境中生存并完成生长发育。

本文将重点探讨根用芥菜的抗逆性及其逆境胁迫响应机制。

首先，根用芥菜的抗逆性是植物适应环境胁迫的结果。

根用芥菜通过一系列的生理和分子反应来调节自身的生长发育和代谢途径，以适应不同的逆境条件。

逆境胁迫可以是高温、低温、盐胁迫、干旱、缺氧等各种环境因素对植物生长发育的影响。

根用芥菜通过提高抗氧化能力、调节水分利用和营养物质的积累等方式来增强自身的抗逆性。

其次，根用芥菜的逆境胁迫响应机制包括多个途径的参与。

在高温胁迫下，根用芥菜会增加热激蛋白的合成，以保护细胞膜和蛋白质的稳定性。

低温胁迫会引发细胞膜的脂质过氧化，根用芥菜通过调节脂质代谢途径和活性氧清除系统来适应低温环境。

盐胁迫会导致离子平衡的紊乱，根用芥菜通过调节钠离子通道和调节离子转运蛋白的表达来维持离子平衡。

干旱胁迫会导致水分亏缺，根用芥菜通过增加保水能力和调节贝叶斯抗转录因子的表达来调节水分平衡。

缺氧胁迫会影响细胞呼吸和能量代谢，根用芥菜通过调节酒精发酵途径和氧化还原代谢来保持细胞的正常功能。

此外，根用芥菜的逆境胁迫响应还涉及到激素调控和基因表达的变化。

激素参与了根用芥菜适应环境胁迫的过程，如脱落酸、脱落酸和乙烯等激素通过信号转导途径来调节植物的生理反应。

同时，逆境胁迫还会引发大量的基因表达变化，根用芥菜透过激活和抑制特定基因的表达来适应逆境条件。

这些基因包括抗氧化相关基因、胁迫响应基因和逆境适应基因等。

在研究根用芥菜的抗逆性和逆境胁迫响应机制的过程中，科学家们不仅通过传统的生理生化方法来分析植物逆境适应的生理指标和代谢产物，也运用了先进的分子生物学和遗传学技术来解析根用芥菜逆境胁迫响应的分子机制。

例如，通过构建转基因株系、利用高通量测序技术和代谢组学分析，可以揭示逆境胁迫下根用芥菜基因表达和代谢物组成的变化规律，从而对抗逆性进行深入研究。

镉对芥菜型油菜萌发生理响应的FTIR研究

镉对芥菜型油菜萌发生理响应的FTIR研究李廷真;祁俊生;余顺慧;付川【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2013(040)006【摘要】利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR),对不同Cd2+浓度(0.0、0.001、0.005、0.01 mg/mL)处理条件下萌发14 d的芥菜型油菜幼芽和幼根进行了研究.结果表明,Cd2+处理浓度低于0.001 mg/mL时对芥菜型油菜种子萌发及生长基本没有影响,甚至对芥菜型油菜种子萌发及生长具有一定的促进作用；但当Cd2+处理浓度达到0.01 mg/mL时,发芽率、幼根(芽)长等指标都明显下降.在红外光谱研究中,芥菜型油菜根组织在1 064、1 381、1 643、2 924、3 417 cm-1等处的吸光度呈现先升后降的变化趋势,表明在低浓度Cd2+处理条件下,蛋白质、氨基酸、糖类等物质常作为渗透性调节物质出现,因而致使该类有机物含量增加.但随着Cd2+浓度的增加,该类有机物合成和运输受到限制,致使其含量逐渐下降.幼芽组织在1 072、1 404、1 635、2 924、3 433 cm-1等处的吸光度呈现先降后升的变化趋势,这与幼根变化规律相反,说明芥菜型油菜种子在萌发阶段,为了提高根部对Cd2+的耐受性,将幼芽(主要为子叶)中的有机物(如碳水化合物)运输到根部,并将其转化为蛋白质,从而提高对Cd2+的耐受性.【总页数】4页(P29-32)【作者】李廷真;祁俊生;余顺慧;付川【作者单位】重庆三峡学院三峡库区水环境演变与污染防治重庆高校市级重点实验室,重庆404100;重庆三峡学院三峡库区水环境演变与污染防治重庆高校市级重点实验室,重庆404100;重庆三峡学院三峡库区水环境演变与污染防治重庆高校市级重点实验室,重庆404100;重庆三峡学院三峡库区水环境演变与污染防治重庆高校市级重点实验室,重庆404100【正文语种】中文【中图分类】S634.3【相关文献】1.三峡库区常见豆科植物对铬污染生理响应的FTIR研究 [J], 李新;刘正学;余顺慧;张静;包欣月;何昕航2.紫茉莉对铅胁迫生理响应的FTIR研究 [J], 薛生国;朱锋;叶晟;王钧;吴雪娥3.香根草对镉毒害的生理响应——采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR) [J], 余顺慧; 张静; 陈华华; 张波; 胡超生; 邓洪平4.Cd对小白菜萌发生理影响的FTIR-ATR研究 [J], 龚宁;李荣华;孟昭福;杨公明5.镉、汞胁迫对桔梗种子萌发、幼苗生理生化特性及镉、汞含量的影响 [J], 尚宏芹;高昌勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

钒胁迫对芥菜生理特性的影响

钒胁迫对芥菜生理特性的影响郭零;侯明【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2010(030)004【摘要】通过盆栽试验研究了V(Ⅴ)在不同胁迫浓度和胁迫时间内对芥菜叶片中叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)活性及过氧化物酶(POD)活性的影响.结果表明:随着V(Ⅴ)浓度的增加和胁迫时间的延长,叶绿素含量呈先上升后下降趋势;MDA含量随着V(Ⅴ)胁迫浓度的增加而增加,各浓度条件下MDA含量随时间的延长呈先升后降趋势;叶片中 POD、CAT活性呈现出一定的规律性变化,均随V(Ⅴ)胁迫浓度的增加先升高后降低,但均高于对照,在50 mg/kg处理时都达到最大值.可见,芥菜对土壤低浓度V(Ⅴ)(≤100 mg/kg)的胁迫有较好的抗性和耐性,当V(Ⅴ)浓度增加时芥菜受的毒害逐渐增大,说明荠菜对重金属离子胁迫产生的适应性是有一定条件的.【总页数】4页(P617-620)【作者】郭零;侯明【作者单位】桂林理工大学,化学与生物工程学院,广西,桂林,541004;桂林理工大学,化学与生物工程学院,广西,桂林,541004【正文语种】中文【中图分类】Q945.78;S637【相关文献】1.钒胁迫下枸杞和芥菜叶蛋白含量的变化 [J], 侯明;赵军平;熊玲;邹盛淼2.不同浓度镉胁迫对3种芥菜型油菜幼苗生理特性的影响 [J], 刘文英;张东旭;张永芳;张雁云3.镉胁迫对芥菜型油菜幼苗生理特性的影响 [J], 湛润生;王莉;岳新丽;田宏先;王瑞霞4.外源钙对镉胁迫下芥菜型油菜幼苗生长和生理特性的影响 [J], 刘丽莉;冯涛;向言词;肖璐;严明理5.钒胁迫下枸杞和芥菜幼苗蛋白的分子分布研究 [J], 侯明;赵军平;李明沅;甘焕辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于转录组学的植物响应盐胁迫调控机制研究进展

基于转录组学的植物响应盐胁迫调控机制研究进展
刘晨;徐浩博;斯钰阳;李亚鹏;郭玉婷;杜长霞
【期刊名称】《浙江农业学报》
【年(卷),期】2022(34)4
【摘要】盐胁迫是限制植物生长和产量的重要环境因子之一。

经过长期的进化,植物已形成了一套响应盐胁迫的调控机制。

转录组学可以从植物mRNA整体转录水平揭示植物响应盐胁迫的调控机制,对研究植物抗盐、耐盐具有重要意义。

本文针对转录组学在植物响应盐胁迫调控机制中的研究,简述了植物体内的信号传导、渗透调节、内源激素合成、光合作用、活性氧清除、次生代谢与细胞壁合成、转录因子等有关的差异表达基因,从转录水平上分析了植物的耐盐机制,为今后植物抗逆分子研究提供参考。

【总页数】9页(P870-878)
【作者】刘晨;徐浩博;斯钰阳;李亚鹏;郭玉婷;杜长霞
【作者单位】浙江农林大学园艺科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】S311
【相关文献】
1.转录组学在植物响应授粉机制中的研究进展
2.植物对盐胁迫的响应及耐盐调控的研究进展
3.植物中过表达MYB转录因子调控盐胁迫响应的整合分析
4.转录组学分
析外源H2S调控黄瓜响应盐胁迫的机理5.基于转录组学比较研究甜高粱幼苗响应干旱和盐胁迫的生理特征
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镉胁迫对花叶芥菜生理抗性的影响

镉胁迫对花叶芥菜生理抗性的影响沈幸飞;杨威;俞寒升;周迪莹;徐根娣;刘鹏【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2006(45)2【摘要】以花叶芥菜(Brassica juncea)为材料,通过沙培法试验,设置不同的镉(Cd2+)水平(CK:0mg·kg-1,T1:10mg·kg-1,T2:20mg·kg-1,T3:30mg·kg-1,T4:40mg·kg-1),研究不同浓度镉胁迫对花叶芥菜生理抗性的影响.结果表明:随着镉浓度的增加,花叶芥菜的质膜透性(MP)增加幅度较小;蛋白质(Pr)含量和过氧化氢酶(CAT)活性呈递增趋势;过氧化物酶(POD)活性逐渐下降,但在镉水平为20mg·kg-1时出现最高值.【总页数】3页(P177-179)【作者】沈幸飞;杨威;俞寒升;周迪莹;徐根娣;刘鹏【作者单位】浙江师范大学生物科学系,浙江,金华,321004;浙江师范大学生物科学系,浙江,金华,321004;浙江师范大学生物科学系,浙江,金华,321004;浙江师范大学生物科学系,浙江,金华,321004;浙江师范大学生物科学系,浙江,金华,321004;浙江师范大学生物科学系,浙江,金华,321004【正文语种】中文【中图分类】S637.2;Q614.24-2【相关文献】1.外源硒对镉胁迫下芥菜种子萌发生理效应的影响 [J], 郭锋;樊文华2.不同浓度镉胁迫对3种芥菜型油菜幼苗生理特性的影响 [J], 刘文英;张东旭;张永芳;张雁云3.镉胁迫对芥菜型油菜幼苗生理特性的影响 [J], 湛润生;王莉;岳新丽;田宏先;王瑞霞4.外源钙对镉胁迫下芥菜型油菜幼苗生长和生理特性的影响 [J], 刘丽莉;冯涛;向言词;肖璐;严明理5.镉胁迫对不同品种辣椒种子萌发及苗期抗性生理的影响 [J], 龙春丽;宋拉拉;胡明文;夏忠敏;秦利军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。