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《分子植物育种》印刷版, 2020 年, 第 18卷, 第 36 篇
收稿日期: 2019年02月02日 接受日期: 2019年02月08日 发表日期: 2020年05月21日
为了探讨镉胁迫对桉树保护酶活性及相关基因表达的影响,以‘广林 9 号’桉三月龄幼苗为材料,用 0.1 mmol/L、0.2 mmol/L、0.3 mmol/L CdCl2 溶液(分别对应低, 中, 高浓度)连续灌根处理 15 d 后,测定叶绿素和丙二醛(MDA)的含量,检测叶组织过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)的酶活性,分析 5 类共 15 个保护酶基因的转录变化。高浓度 Cd2+胁迫下桉树叶片叶绿素含量降低,MDA 含量明显升高(p<0.05),SOD、POD、GPX 和 CAT 的酶活性均显著降低(p<0.05)。从 APX(ascorbate peroxidase)、BPX (class III peroxidases)、CPX (catalase peroxidases)、GPX (glutathione peroxidase)和 CAT (catalase) 5 类基因家族中的每类选出 3 个基因进行 qPCR 分析。Cd2+胁迫下,15 个基因中仅有 GPX3、CPX1、CPX2 和 CAT3 的转录被抑制,其他 11 个基因总体表现出转录水平升高的趋势。设对照植株中同种基因的表达水平为 1,中浓度 Cd2+处理后 BPX3 的转录水平升高到 13.9,高浓度 Cd2+处理后 CAT2 的转录水平升高到 38.2。结果表明:Cd2+胁迫引起保护酶基因的转录水平升高,却抑制了酶活性,导致膜脂过氧化加剧。本研究可为桉树重金属抗性生理的研究提供参考。