plant cell通讯作者报告直播:h2s与蛋白质硫巯基化修饰在调控aba信号转导中的功能
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基本信息
主题:cd高积累与低积累柳树耐cd机制的研究
期刊:tree physiology
影响因子:3.477
研究使用平台:nmt重金属创新平台
标题:transporters and ascorbate–glutathione metabolism fordifferential cadmium accumulation and tolerance in two contrasting willow genotypes
作者:中国林业科学研究院亚热带林业研究所卓仁英、韩小娇
检测离子/分子指标
cd2+
检测样品
50日龄柳树根(距根尖0、200、400、600、800、1000、1200、1400、1600 μm的根表上的点)
中文摘要(谷歌机翻)
柳柳是低镉(cd)累积柳(lcw),而其栽培品种柳柳(salix matsudana var)。松达纳河umbraculifera rehd。是一种高cd积累和耐受性的柳树(hcw)。两种柳树种中镉差异累积和耐受性的生理和分子机制了解甚少。在这里,我们证实了从cd到芽的从根到芽的cd转运能力差异导致了这两种柳型基因在其地上部分的cd累积差异。cd的累积优先发生在运输途径中,cd主要位于液泡,细胞壁和通过在组织和亚细胞水平上的镉位置分析,在hcw树皮中的细胞间空间。比较转录组分析显示,几种金属转运蛋白基因(abc转运蛋白,k+转运蛋白/通道,黄色条纹状蛋白,锌调节转运蛋白/铁调节转运蛋白)的表达更高类蛋白等)参与了hcw的根吸收和转运能力;同时,抗坏血酸-*的代谢途径在cd排毒和cd蓄积器hcw的更高耐受性中起着重要作用。这些结果为进一步了解木本植物中cd积累的分子机制奠定了基础,并为分子辅助筛选木本植物品种进行植物修复提供了新的见识。
离子/分子流实验处理方法
100 μm cdcl2处理低镉积累型柳树(lcw)和高镉积累型柳树(hcw)24h
离子/分子流实验结果
用nmt进一步比较了两个基因型柳树根系cd的吸收。cdcl2处理24小时后,两种基因型柳树根尖距顶端0-1800µm处的cd2+净流入量稳定(图a),0-800µm处的净cd2+流入量相对较高。lcw和hcw的大净cd2+流入量在400µm处升高(图a)。两种基因型间cd2+内流有明显差异(图b和c)。hcw根系cd2+内流比lcw高1.83倍,说明hcw根系对cd的吸收能力高于lcw。
其他实验结果
hcw根对cd胁迫的耐受高于lcw的根。
两种柳树基因型在镉的转运因子方面存在显著差异。
镉位于组织水平和亚细胞水平。
嫁接实验证明,该方法能有效地将cd从根向茎部输送。
通过比较转录组分析,确定了重金属转运体对cd吸收和转运的差异。
hcw的特征是具有一个主要的asa-gsh代谢途径。
结论
通过形态生理学和转录组学的比较分析,确定了两种不同柳树基因型对cd的耐受性、积累和分布。hcw比lcw具有更高的cd耐性和积累能力。两个柳树基因型间cd积累量的差异与负责cd吸收和根-茎转移的转运蛋白差异表达有关。此外,与asa-gsh代谢途径相关的关键基因、代谢产物和酶活性在hcw的cd解毒和耐受中起着重要作用。总之,本研究不仅为进一步了解木本植物中镉积累的分子机理奠定了基础,而且为筛选木本植物进行植物修复提供了新的思路。
离子流实验使用的测试液
0.1 mm cdcl2,ph 6.0