鎘脅迫條件下擬南芥鎘積累和轉(zhuǎn)運(yùn)受乙烯調(diào)控的研究.pdf

1、重金屬污染的問題已經(jīng)成為國家議事日程的一個重要工作，今年重金屬污染耕地修復(fù)的綜合治理工作已經(jīng)啟動。在近幾年里，重金屬鎘污染持續(xù)加重，全國土地鎘含量增幅最多超過50％。本研究以模式植物擬南芥為研究材料，對鎘脅迫下的條件下，乙烯是否能夠調(diào)節(jié)擬南芥響應(yīng)鎘脅迫的耐受性進(jìn)行研究。并且深入研究乙烯是如何調(diào)節(jié)乙烯響應(yīng)鎘脅迫的耐受性，以及乙烯信號在條件鎘脅迫中的具體機(jī)制。本研究不僅為乙烯調(diào)節(jié)鎘脅迫下植物的響應(yīng)和提高植物耐受重金屬的抗性提供理論依據(jù)，而且

2、對于目前困擾我國嚴(yán)重的重金屬污染問題及降低植物體內(nèi)鎘含量具有重要的實(shí)踐意義。
　　本論文研究的主要結(jié)果如下:
　　1、鎘脅迫條件下生長的擬南芥ein2-5（乙烯不敏感突變體）和Co1-0（野生型）在施加乙烯利后，施加的乙烯利后有效緩解了ein2-5和Co1-0在鎘脅迫條件下生長受鎘脅迫抑制的現(xiàn)象，說明內(nèi)源乙烯能夠提高調(diào)控擬南芥，使其具有較高的抗鎘性。在鎘脅迫下，ein2-5和Co1-0都能激活產(chǎn)生乙烯的機(jī)制，均證明乙烯在植物

3、耐脅迫的過程中可以起到積極的防御功能。
　　2、Cd對植物的細(xì)胞膜可造成脂質(zhì)過氧化現(xiàn)象，Cd脅迫濃度的升高導(dǎo)致擬南芥中MDA的含量也隨之升高，加入乙烯利可使擬南芥體內(nèi)的MDA含量有所下降。在脂質(zhì)分解代謝的過程中，生成的產(chǎn)物H2O2可作為脂肪酸氧化的副產(chǎn)物，過量的H2O2可造成植物的氧化損傷。擬南芥中H2O2的含量隨Cd脅迫濃度的升高而逐漸增高，具有較高的一致性趨勢且與MDA相一致。說明外源乙烯可以有效降低Cd脅迫環(huán)境下H2O2的產(chǎn)

4、量以緩解Cd脅迫對幼苗的細(xì)胞膜造成的脂質(zhì)過氧化損傷。
　　3、被Cd脅迫的擬南芥體內(nèi)的Cd含量隨Cd濃度升高而增高，加入乙烯利后降低了植物體內(nèi)的Cd含量，并且有效降低了轉(zhuǎn)移系數(shù)(TF)，使Cd更多地積累在根部，緩解了Cd在地上部的積累。乙烯主要通過提高AtATM3的基因表達(dá)量來實(shí)現(xiàn)這一效果的。
　　4、被Cd脅迫后，擬南芥體內(nèi)CAT和APX的活性隨Cd濃度的升高而降低，加入乙烯利后活性有所恢復(fù)升高;POD和SOD的活性在Cd

5、脅迫下，其活性呈先增加后降低的趨勢，加入乙烯利后活性有所降低;在Cd單獨(dú)脅迫時，GR的活性隨Cd濃度的升高而增加，加入乙烯利后活性有所降低。
　　5、在Cd脅迫下，ein2-5中GR的基因表達(dá)量相較于Co1-0的基因表達(dá)量較高，說明乙烯能抑制GSH生成以影響植物螯合肽的形成。加入乙烯利后，GR的基因表達(dá)量有所下降導(dǎo)致GSH的生成量減少。在Cd脅迫條件下，ein2-5受到Cd毒害引起的衰老更顯著，野生型則表現(xiàn)較輕。加入乙烯利后，野生