2021, Vol. 42
, HUANG Yong-chun
, WANG Chang-rong , LIU Zhong-qi , HUANG Yi-zong , ZHANG Chang-bo , WAGN Xiao-li
在人类工农业生产活动的影响下, 有毒重金属镉(Cd)不断被释放到自然环境中.Cd污染引发的环境危害已经引起世界各国的广泛关注.2014年, 国家生态环境部和国土资源部联合发布的全国土壤污染状况调查公报显示, 我国农田Cd点位超标率高达7.0%[1].相比于其它重金属元素, Cd在土壤中具有较高的移动性[2], 易被农作物富集并累积在可食部分[3].大量研究表明, Cd通过食物链进入人体后可以在肝、肾等器官中不断蓄积, 给人体健康造成潜在风险[4].1993年, 国际肿瘤研究协会(IRAC)将Cd定义为一级致癌物[5].有研究表明, 在我国食用稻米已经成为人体Cd的主要来源, 占我国人群Cd摄入总量的56%[6].Cd污染不仅危害人体健康, 而且土壤中高浓度Cd还会抑制水稻种子萌发及幼苗生长, 表现为水稻生长缓慢, 根系发育受阻, 植株瘦弱鲜重和干重减轻[7].此外还有报道表明, Cd还会对水稻光合作用[8]和蒸腾作用[9]等生理过程造成影响, 最终导致水稻减产.
水稻不仅是我国的重要粮食作物而且也是东亚、东南亚以及南亚地区许多国家的主要粮食作物[10].何俊瑜等[11]的研究表明, 在Cd胁迫条件下, 水稻会应激产生大量的氧自由基, 影响体内的抗氧化酶活性, 抑制氧化磷酸化破坏细胞器的结构和功能.杨晓蓉等[12]的研究表明, 在Cd胁迫条件下水稻幼苗MDA含量显著升高, SOD和CAT活性显著降低.多种外源添加物均可显著缓解Cd胁迫作用.王丙烁等[13]通过外源添加褪黑素、钼酸钠和硼酸等显著缓解了Cd对水稻种子的胁迫作用, 促进了水稻种子萌发和幼苗的生长发育.刘书锦等[14]通过添加亚精胺显著缓解了砷对水稻种子萌发和幼苗根系生长的胁迫效应.在水稻生长发育的种子萌发阶段, 幼根和幼芽的生长状况会对水稻的后续生长发育和水稻产量产生重要影响[15].因此, 通过种子萌发试验探究水稻幼芽时期Cd胁迫及缓解效应, 对缓解重金属Cd的毒害效应促进植株生长提高水稻产量具有重要意义.
由于Cd是水稻的非必需营养元素[16], 因此在水稻体内Cd没有专用的转运蛋白.Cd2+主要借助其它阳离子转运蛋白实现在水稻体内的转运[17].Ishimaru等[18]的研究发现, Cd2+主要借助Mn2+转运蛋白OsNramp5进入水稻根系.当敲除编码该转运蛋白的基因后, 水稻籽粒中的Cd含量将显著降低, 同时Mn2+的含量也会显著降低[19].Cd2+进入水稻根系后一部分在OsHMA3转运蛋白的作用下被转运进入液泡中[20, 21], 进一步与高分子量植物螯合素结合后被区隔在液泡中[22], 该过程是一种植物降低Cd胁迫效应的重要途径.Takahashi等[23]的研究表明, Cd2+主要通过Zn2+转运蛋白OsHMA2向水稻地上部转运.当编码OsHMA2转运蛋白的基因OsHMA2失活后水稻幼苗地上部植株中Cd含量显著降低[24].在种子萌发时期, 通过添加外源物调控编码Cd吸收及转运蛋白基因的表达水平有可能降低幼根和幼芽中Cd含量并最终降低Cd的胁迫效应.
很早以前人们就发现大蒜具有良好的药用特性, 食用大蒜可以显著降低重金属毒性[25].大蒜降低重金属对细胞的毒性主要是通过抗氧化活性并与重金属发生螯合作用[26].S-烯丙基-L-半胱氨酸(S-allyl-L-cysteine, SAC)是老化的大蒜中含量最丰富的一类具有抗氧化和抗癌活性的水溶性有机硫化合物[27].在大蒜体内, SAC来源于γ-谷氨酰转移酶催化γ-谷氨酰-S-烯丙基半胱氨酸的生化反应[28].大量的试验研究表明, SAC可有效清除超氧阴离子(·O2-)[29]、过氧化氢分子(H2O2)[30]、羟基自由基(·OH)[29]、过氧自由基(ROO·)[28]和过氧亚硝基阴离子(ONOO-)[31], 还可以清除次氯酸和单线态氧(1O2)等[31].此外, SAC还可以防止脂质[32]和蛋白的氧化[29]、硝化[31].SAC是大蒜提取物中最主要的水溶性有机硫化合物同时也是一种重要的重金属解毒剂[33], 它可以穿过细胞膜降低细胞内部重金属离子的毒害作用[34].但是目前尚未见有关SAC缓解植物重金属Cd2+胁迫效应的报道.本文通过在种子萌发期外源添加SAC研究: ①SAC对水稻种子幼根和幼芽Cd2+胁迫的缓解效应; ②探索SAC缓解水稻种子幼根和幼芽Cd2+胁迫的潜在机制.
1 材料与方法 1.1 试验材料本试验水稻品种为“中早35”, 选取较为饱满且大小均等的种子, 于5%过氧化氢水溶液中浸泡消毒20 min, 再用去离子水反复冲洗3~4遍, 备用.
本试验所用试剂CdCl2和S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)均为分析纯, 购于国药集团.用分析天平准确称取CdCl2药品0.183 g溶于蒸馏水中定容至1 000 mL, 制备成浓度为1 000 μmol·L-1的储备液, 备用.称取0.161 g的SAC溶于蒸馏水中并定容至1 000 mL, 制备浓度为1 000 μmol·L-1的储备液, 备用.
1.2 试验设计 1.2.1 Cd2+对水稻种子幼根发育的胁迫效应经过消毒的种子在室温下于蒸馏水中浸种1~2 d后, 挑选20粒露白的种子置于铺有滤纸的培养皿中, 摆放整齐.加入10 mL不同浓度的CdCl2处理液同时设置仅加入10 mL蒸馏水的空白对照处理(CK0).Cd2+胁迫浓度分别设置为5、10、50、75、100、200和500 μmol·L-1共7个不同浓度, 每个处理设置5个重复.将培养皿称重并记录, 于28℃生化培养箱中在黑暗条件下进行培养, 间隔24 h采用称重法补充蒸发的水分, 7 d后测定Cd2+对种子根系的胁迫效应.
1.2.2 缓解Cd2+胁迫的最佳SAC浓度经消毒后的水稻种子于室温下在蒸馏水中浸种1~2 d后, 分别挑选20粒露白的种子置于铺有滤纸的培养皿中, 摆放整齐.SAC处理浓度设置为10、50、100、200、和400 μmol·L-1共5个不同浓度, CdCl2胁迫浓度为50 μmol·L-1.每个处理设置5个重复, 同时设置仅添加蒸馏水的完全空白对照样品CK0和仅添加50 μmol·L-1的CdCl2但未经SAC处理的对照样品CK.将培养皿在天平上称重并记录, 于28℃生化培养箱中在黑暗条件下培养, 间隔24 h采用称重法补充蒸发的水分, 7 d后取样, 测定不同浓度SAC对幼根Cd胁迫的缓解效应.
1.2.3 SAC对水稻种子幼根幼芽生理生化系统Cd2+胁迫的缓解效应经消毒的种子在蒸馏水中浸种1~2 d后, 挑选20粒露白的种子置于铺有滤纸的培养皿中, 摆放整齐.分别加入10 mL不同处理液, 分别为蒸馏水对照(CK0)、50 μmol·L-1 CdCl2和50 μmol·L-1 CdCl2+200 μmol·L-1 SAC, 每个处理重复5次.将每个培养皿称重并记录, 于28℃生化培养箱中在黑暗条件下培养, 间隔24 h采用称重法补充蒸发的水分, 7 d后取样.分别测定幼根和幼芽中MDA、GSH含量、CAT和SOD酶活性.
1.2.4 SAC缓解水稻种子幼根幼芽Cd2+胁迫的分子机制经消毒的种子在蒸馏水中浸种1~2 d后, 挑选20粒露白的种子置于铺有滤纸的培养皿中, 摆放整齐.分别加入10 mL不同处理液, 分别为蒸馏水对照(CK0)、50 μmol·L-1CdCl2和50 μmol·L-1 CdCl2+200 μmol·L-1 SAC, 每个处理重复5次.将每个培养皿称重并记录, 于28℃生化培养箱中在黑暗条件下培养, 间隔24 h采用称重法补充蒸发的水分, 7 d后取样.分别测定幼根和幼芽中Cd含量以及OsNramp5、OsHMA3和OsHMA2基因的相对表达量.
1.3 测定指标与方法 1.3.1 水稻种子幼根生长指标测定在生化培养箱中于黑暗条件下28℃培养7 d后, 用剪刀将幼芽和幼根分开, 采用根系扫描仪(Epson Expression 10000XL)测定幼根形态.扫描结果采用WinRhizo根系分析软件进行根系形态指标分析.
1.3.2 水稻种子幼芽和幼根生理生化指标测定分别用剪刀分取水稻种子的幼芽和幼根, 采用试剂盒法测定幼芽和幼根样品中的CAT和SOD酶活性以及MDA、GSH含量.
1.3.3 水稻种子幼芽和幼根中Cd含量测定分别用剪刀分取水稻种子的幼芽和幼根, 在70℃的烘箱中烘干.冷却至室温后, 在玻璃研钵中手动研磨成粉.在分析天平上, 分别称取0.25 g烘干后的幼根和幼芽粉末样品于消解管中, 加入MOS级浓硝酸7 mL常温下浸泡隔夜.在恒温电热消解炉上于110℃下高温消解至澄清透明后, 去离子水转移至25 mL容量瓶中并定容, 利用ICP-MS测定幼根和幼芽中的Cd含量[35].
1.3.4 Cd转运基因相对表达量测定用剪刀分取水稻种子的幼芽和幼根, 采用OMEGA植物总RNA提取试剂盒, 提取鲜样的总RNA; 采用HiScript®ⅡQ RT SuperMix for qPCR (+gDNA wiper) R223试剂盒于PTC-100反转录制备cDNA; 采用ChamQTM Universal SUBR® qPCR Master Mix Q711试剂盒于Roche LightCycler 1.5进行实时定量聚合酶链式反应.参考Livak等的方法[36]计算相对表达量, 相对表达量=2-ΔΔCT.扩增引物(表 1)由生工生物工程(上海)股份有限公司设计并合成.
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表 1 扩增引物序列 Table 1 Amplification primer sequence |
1.4 数据处理
采用Excel 2010软件进行数据计算, 采用SPSS 22统计软件进行单因素方差分析(ANOVA)和Duncan多重比较, 采用Origin 2019绘制柱形图.文中数据以平均值±标准差的形式表示.
2 结果与分析 2.1 Cd2+对水稻种子幼根发育的胁迫效应不同浓度Cd2+胁迫对水稻种子幼根生长发育的影响如表 2所示.从中可知, 随着Cd2+胁迫浓度增加, 水稻种子幼根生长受到的抑制作用呈现出显著(P＜0.05)增强趋势.水稻种子幼根形态测定结果表明: 与蒸馏水完全对照处理组(CK0)相比, 50、75、100和200 μmol·L-1 CdCl2胁迫下水稻种子总根长分别降低了29.26%、37.06%、57.78%和69.93%; 根表面积分别降低了13.39%、22.66%、34.50%和48.71%; 根体积分别降低了18.52%、20.37%、31.48%和50.00%; 当CdCl2胁迫浓度达到500 μmol·L-1时, 水稻种子萌发被完全抑制.当CdCl2胁迫浓度低于50 μmol·L-1时, 未对幼根发育造成显著抑制.综上可见, 当CdCl2胁迫浓度达到50 μmol·L-1时, 幼根生长指标开始出现显著胁迫症状, 为保障获得稳定的Cd2+抑制效果, 后续试验均采用该浓度CdCl2作为胁迫浓度.
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表 2 Cd2+对水稻种子幼根发育的胁迫效应1) Table 2 Stress effect of Cd2+ on the root development of rice seedlings |
2.2 SAC对种子幼根Cd2+胁迫的缓解效应
不同浓度SAC对水稻种子幼根Cd2+胁迫的缓解效应如表 3所示.当SAC浓度达到200 μmol·L-1时, 对水稻Cd2+胁迫的缓解效果最为显著( P＜0.05).当SAC浓度低于200 μmol·L-1时, 水稻种子总根长、表面积、根体积、根尖数和分叉数等指标均随着SAC添加浓度的升高出现显著增加的趋势.当SAC浓度达到200 μmol·L-1时, 各项根系指标分别恢复到CK0对照的89.84%、86.58%、71.15%、82.03%和85.43%.当SAC浓度继续升高达到500 μmol·L-1, 根系各项指标反而出现下降趋势, 分别降低到CK0的48.00%、63.59%、51.92%、47.50%和63.59%.说明添加高浓度SAC反而会出现抑制水稻种子幼根生长现象.综上, 选择200 μmol·L-1的SAC作为后续试验中缓解Cd胁迫的添加浓度.
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表 3 SAC对种子幼根Cd2+胁迫的缓解效应 Table 3 Alleviating effect of SAC on Cd2+ stress in rice seed young roots |
2.3 SAC对水稻种子幼芽和幼根生理生化系统Cd2+胁迫的缓解效应
SAC对Cd2+胁迫下水稻种子幼芽和幼根生理生化系统的缓解效应如图 1所示.图 1(a)可见, 在50 μmol·L-1 CdCl2胁迫下, 水稻种子幼芽和幼根的CAT酶活性显著下降.与CK0处理组相比, 降幅分别为67.91%和68.37%.添加200 μmol·L-1 SAC后, 可显著提高幼根的CAT活性, 与50 μmol·L-1 CdCl2处理组相比, 升幅为212.42%, 使得幼根的CAT活性恢复到与对照组并无显著差异水平; 添加SAC后, 幼芽的CAT活性也出现升高趋势, 与50 μmol·L-1 CdCl2处理组相比提高31.41%, 但未达到显著程度.
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图 1 SAC对Cd胁迫下水稻种子幼芽和幼根生理生化系统的缓解效应 Fig. 1 Effect of SAC on antioxidant enzyme activities in rice seedlings and young roots under Cd stress |
由图 1(b)可见, 在50 μmol·L-1 CdCl2胁迫下, 种子幼芽和幼根的SOD活性也出现显著降低.与CK0处理组相比, 降幅分别为42.14%和61.84%.添加200 μmol·L-1 SAC后显著提高了幼芽和幼根的SOD活性, 与50μmol·L-1 CdCl2处理组相比, SOD活性分别提高了47.31%和110.76%.
由图 1(c)可见, 在50 μmol·L-1CdCl2胁迫下, 种子幼芽和幼根中GSH含量出现显著升高.与CK0处理组相比, 升高幅度分别达到195.1%和503.7%.添加200 μmol·L-1 SAC后显著降低了幼芽和幼根中GSH的含量, 与50 μmol·L-1CdCl2处理组相比, GSH含量分别显著降低了35.74%和34.12%.
由图 1(d)可见, 在50 μmol·L-1 CdCl2胁迫下, 种子幼芽和幼根中MDA含量出现显著升高.与CK0处理组相比, 升高幅度分别为21.51%和33.33%.添加200 μmol·L-1 SAC后显著降低了幼芽和幼根的MDA含量, 与50 μmol·L-1 CdCl2处理组相比, MDA含量分别显著降低了33.97%和43.09%.
2.4 SAC缓解水稻种子幼芽和幼根Cd2+胁迫的分子机制添加200 μmol·L-1 SAC对水稻种子幼芽和幼根中Cd含量的影响如图 2(a)所示.从中可知, 在50 μmol·L-1 CdCl2胁迫下, 水稻种子幼芽和幼根的Cd含量出现显著升高而且幼根中Cd含量远高于幼芽中Cd含量达到401.14 mg·kg-1.添加200 μmol·L-1 SAC后显著降低了水稻种子幼芽和幼根中的Cd含量, 与50 μmol·L-1 CdCl2处理组相比, 幼芽和幼根中Cd含量分别降低28.86%和35.91%.
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图 2 SAC对Cd胁迫下水稻种子幼芽和幼根的Cd含量及相关基因相对表达量的影响 Fig. 2 Effects of SAC on Cd content and relative expression levels of related genes in rice seedlings under Cd stress |
添加200 μmol·L-1 SAC对水稻种子幼芽和幼根中Cd转运基因OsNramp5相对表达量的影响如图 2(b)所示.从中可知, 在50 μmol·L-1 CdCl2胁迫下, 水稻种子幼根和幼芽中OsNramp5的相对表达量显著增加, 升高幅度分别高达217.67%和48.33%.添加200 μmol·L-1SAC后, 水稻种子幼根中OsNramp5相对表达量显著降低, 与50 μmol·L-1 CdCl2处理组相比, 水稻种子幼根中OsNramp5的相对表达量显著降低33.38%, 幼芽中的OsNramp5相对表达量也出现降低, 但降低幅度未达到显著程度(P < 0.05).
添加200 μmol·L-1 SAC对水稻种子幼芽和幼根中Cd转运基因OsHMA3相对表达量的影响如图 2(c)所示.从中可知, 在50 μmol·L-1 CdCl2胁迫下, 水稻种子幼根中OsHMA3的相对表达量显著增加, 升高幅度达168.00%.经200 μmol·L-1 SAC处理后, 幼根中OsHMA3相对表达量继续增加, 与50 μmol·L-1 CdCl2处理组相比, 水稻幼根中OsHMA3的相对表达量显著升高33.96%.经50 μmol·L-1Cd2+胁迫后, 幼芽中OsHMA3的相对表达量也出现升高但增加幅度未达到显著程度, 添加200 μmol·L-1SAC后相对于50 μmol·L-1CdCl2处理组, 幼芽中的OsHMA3相对表达量持续出现升高趋势, 但升高幅度也未达到显著程度(P < 0.05).
添加200 μmol·L-1 SAC对水稻种子幼芽和幼根中Cd转运基因OsHMA2相对表达量的影响如图 2(d)所示.从中可知, 在50 μmol·L-1 CdCl2胁迫下, 水稻种子幼根中OsHMA2的相对表达量显著升高, 升高幅度达229.67%.经200 μmol·L-1SAC处理后, 与50 μmol·L-1 CdCl2处理组相比, 幼根中OsHMA2相对表达量显著降低34.99%.在50 μmol·L-1 CdCl2胁迫下, 水稻种子幼芽中OsHMA2的相对表达量也出现升高但增加幅度未达到显著程度, 添加200 μmol·L-1 SAC后, 与50 μmol·L-1 CdCl2处理组相比, 幼芽中的OsHMA2相对表达量也出现下降, 但降低幅度也未达到显著程度.
3 讨论S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)是大蒜提取物中一种含有硫醚结构的化合物, 易溶于水, 化学性质相较于其他大蒜提取物较为稳定[37].SAC具有显著的抗氧化、缓解细胞衰老、凋亡, 抑制癌细胞增值和转移等功能, 此外还具有预防和治疗心脑血管疾病的作用[38].有报道表明, SAC还可作为动物体内的重金属解毒剂, 能够很好地抑制重金属毒性, 清除生物体内自由基的氧化作用, 缓解重金属在动物体内的危害[39].本文研究了SAC对水稻种子幼芽和根系Cd2+胁迫的缓解效应及其潜在的分子机制.
种子萌发期和幼苗期是植物生长的重要阶段同时也是较为脆弱的阶段.在高度浓度Cd2+胁迫下, 会对水稻种子萌发及幼苗生长造成显著影响, 表现为水稻生长缓慢, 根系发育受阻[7].植物体内会产生大量的活性氧自由基, 损坏细胞膜系统, 影响体内抗氧化酶的活性如CAT和SOD, 抑制植株的生长发育[40].本研究中, 添加Cd2+胁迫处理的水稻幼芽和幼根CAT和SOD活性均有显著降低, 添加SAC后显著提高了Cd2+胁迫下水稻幼芽和幼根中CAT和SOD活性.活性氧自由基作用于脂质的不饱和脂肪酸, 丙二醛(MDA)是脂质过氧化后的重要产物, MDA含量常作为反映细胞膜脂质氧化水平和植物遭受逆境胁迫程度的重要参考指标[41].当植物体受到Cd2+胁迫时体内会产生大量的GSH, 从而缓解重金属对植物体造成的毒害作用, 因此GSH也常作为评价植物遭受Cd胁迫程度的重要参考指标[42].本研究结果表明, 在Cd2+胁迫下水稻种子幼芽和幼根中的MDA和GSH含量均出现显著升高, 添加SAC后有效缓解了Cd2+对水稻种子幼芽和幼根的胁迫作用, 使幼芽和幼根中MDA和GSH含量相较于Cd2+胁迫处理组均有显著下降.以上结果表明, SAC具有缓解Cd2+对水稻种子幼根和幼芽生理生化系统胁迫的作用.
水稻根系是通过吸收外界营养物质及水分保证水稻正常生长发育的重要器官[43].总根长、总表面积、总体积、根尖数、根分叉数等根系生长活性指标是评估水稻幼芽种子萌发及生长发育的重要依据[44].在本研究中随着SAC添加浓度的增加, Cd2+胁迫下幼根各项生长发育指标均出现显著增加趋势.以上结果表明, SAC具有显著缓解水稻种子萌发过程Cd2+对幼根生长发育胁迫的功能.
降低重金属吸收是植物抵御重金属胁迫的主要机制[45].本研究中, 添加200μmol·L-1 SAC后显著降低了水稻种子幼芽和幼根中的Cd含量, 与50μmol·L-1 CdCl2处理组相比, 幼芽和幼根中Cd含量分别降低了28.86%和35.91%.添加SAC后, 随着Cd含量的降低, 幼根和幼芽的生理生化指标及根系生长发育指标均显著回升, 表明幼根和幼芽中Cd含量降低显著缓解了Cd2+的胁迫.有研究表明, 添加多种外源物如亚精胺[14]、褪黑素和硼酸[13]等均可有效降低水稻种子幼根中重金属含量, 同时降低MDA含量, 提升抗氧化酶活性, 显著缓解重金属胁迫.但是, 关于添加外源物对Cd转运蛋白编码基因表达影响, 降低水稻种子幼根及幼芽Cd含量, 缓解Cd胁迫的分子机制报道较少.
已有研究表明, Cd2+主要通过负责转运Mn2+的OsNramp5转运子进入水稻根系[18], 进入根系的部分Cd2+在OsHMA3转运子的运输下进入液泡并储存在液泡中[20], Cd2+在OsHMA2转运子的运输下从根系进一步运输到地上部[23].为揭示添加SAC降低水稻种子幼根和幼芽中Cd含量缓解Cd胁迫的分子机制, 本研究采用实时荧光定量PCR技术研究了添加SAC对编码上述3个Cd2+转运子基因表达的影响.结果表明: 在50 μmol·L-1 CdCl2胁迫处理条件下水稻种子幼根中Cd2+转运蛋白编码基因OsNramp5、OsHMA3和OsHMA2与空白对照相比的相对表达量分别显著提高了217.67%、168.00%和229.67%, 该结果提示人们Cd2+胁迫条件下同时增加了根系对Cd2+的吸收、Cd2+向液泡中储存以及向幼芽中转运.将Cd2+储存在液泡中是水稻的重要解毒机制, 较高Cd2+浓度条件下增加了OsHMA3的相对表达量说明植物启动了自身解毒机制.同时OsNramp5和OsHMA2基因相对表达量的增加说明在较高浓度Cd2+存在条件下同时增加了幼根对Cd2+的吸收和向幼芽中的转运, 据此推断根系和幼芽中的Cd含量也必然出现显著增加趋势.本研究中对幼根和幼芽中Cd含量的测定结果显示幼根和幼芽中Cd含量均出现显著增加, 该结果与理论预测相吻合.
在50 μmol·L-1 CdCl2胁迫处理条件下添加200 μmol·L-1 SAC处理后, 水稻幼根中Cd2+转运蛋白编码基因OsNramp5的相对表达量显著降低了33.38%、OsHMA3的相对表达量显著升高33.96%、OsHMA2的相对表达量显著降低34.99%.添加SAC后, OsNramp5的相对表达量显著降低, 表明添加SAC后显著降低了幼根从外界吸收Cd2+的能力, 对幼根Cd含量的测定结果也表明幼根中Cd含量显著降低了35.91%.添加SAC后, OsHMA3的相对表达量继续显著升高说明SAC提高了幼根细胞向液泡中运输Cd2+的能力, 该结论可以从SAC显著缓解根系Cd2+胁迫结果得到验证.添加SAC后, OsHMA2的相对表达量显著降低, 表明添加SAC显著降低了Cd2+向幼芽中的运输.本研究中对幼芽中Cd含量的测定结果也表明, 幼芽Cd含量显著降低35.91%, 两者结果相吻合.
综上可见, 添加SAC后Cd转运相关基因相对表达量的变化较好揭示了幼根和幼芽中Cd含量降低及缓解Cd2+胁迫的分子机制.
4 结论(1) 适宜浓度的SAC可有效缓解Cd2+对水稻幼根和幼芽的胁迫效应.
(2) 添加SAC可显著降低水稻幼根和幼芽中的Cd含量.
(3) SAC可通过调控幼根和幼芽中Cd转运蛋白编码基因的相对表达量降低Cd的吸收及向幼芽转运.
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