华北农学报

作者：温友伟, 吴秀菊, 李爱雨, 刘丹, 王丽娟

单位：东北农业大学 生命科学学院, 黑龙江 哈尔滨 150030

关键词：玉米,镧,镉,转录组,差异表达基因,

基金：“十三五”重点科技专项（2018YFD0300103-1）

为了找到玉米缓解重金属镉胁迫的方法，采用稀土镧缓解玉米镉胁迫的生理生化反应，结合转录组分析，研究其缓解机理。试验发现：Cd2+处理会抑制玉米幼苗的根长和地上部分的正常生长，并且这种抑制作用会随着Cd2+浓度的升高而变的愈发明显。低浓度的La3+溶液（10，20 mg/L）会对玉米幼苗的生长产生一定的促进作用，而较高浓度的La3+溶液（40 mg/L）则会对玉米幼苗的生长产生抑制作用。喷施镧溶液会使Cd2+胁迫下的玉米幼苗生长状况得到改善，SOD、POD、CAT的活性与镉胁迫相比显著降低，但是与对照相比还是略高。采用二代测序技术，对镧处理下镉胁迫玉米根部样品进行转录组分析。以单独镉处理为对照，分析其差异表达基因，发现差异表达基因主要富集在淀粉和蔗糖代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢、苯丙氨酸代谢以及植物激素信号转导4条通路。通过试验得出，喷施镧溶液可以缓解玉米幼苗受到的镉胁迫，但不会使其恢复到正常状态。通过转录组测序推测出稀土缓解重金属胁迫的原因可能与以上4条通路的相关基因有关，为后续针对稀土响应重金属胁迫的相关研究提供了候选分子资源。

来源：2021年第2期

《华北农学报》期刊编辑部

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