箭舌豌豆根系抗壞血酸及相關酶對鎘脅迫的響應

芮海云，張興興，莊　凱，沈振國，張芬琴

(1 泰州學院，江蘇泰州 225300；2 南京農業大學 生命科學學院，南京210095；3 河西學院，甘肅張掖734000)

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箭舌豌豆根系抗壞血酸及相關酶對鎘脅迫的響應

芮海云1,2，張興興2，莊凱2，沈振國2，張芬琴3

(1 泰州學院，江蘇泰州 225300；2 南京農業大學 生命科學學院，南京210095；3 河西學院，甘肅張掖734000)

以箭舌豌豆(ViciasativaL.)品種L3(耐鎘)和ZM(鎘敏感)為材料，研究了不同程度鎘脅迫下箭舌豌豆幼苗根系抗壞血酸(AsA)含量、脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)同工酶活性、抗壞血酸過氧化物酶(APX)同工酶活性以及APX基因表達的變化。結果顯示：(1)2個箭舌豌豆品種根系AsA和脫氫抗壞血酸(DHA)含量在鎘脅迫下顯著升高；AsA/DHA比值在鎘耐性品種L3中顯著升高，在敏感品種ZM中顯著下降；相同鎘處理濃度下，L3根系AsA含量和AsA/DHA比值顯著大于ZM。(2)2個品種根系DHAR的活性電泳共顯示4條同工酶條帶，它們的活性均隨鎘處理濃度的升高而升高；其中DHAR1只在L3顯示，DHAR4只在ZM顯示；相同鎘處理濃度下，品種L3 的DHAR的總活性大于品種ZM。(3)2個品種根系APX的活性電泳共顯示11條同工酶條帶，其中的APX1、2、4僅在敏感品種ZM中受鎘脅迫誘導，APX 8在耐性品種L3中受到比敏感品種ZM更顯著的誘導；克隆得到1個箭舌豌豆APX基因，熒光定量RT-PCR結果顯示該基因的轉錄在L3和ZM根系均受鎘處理誘導。研究表明，鎘脅迫下2個箭舌豌豆品種根系AsA含量，AsA代謝相關酶DHAR和APX的活性以及APX的轉錄水平均顯著升高；鎘耐性品種L3較敏感品種ZM能更有效地促進AsA循環，維持更高的AsA水平，從而更有效地緩解鎘脅迫誘導產生的氧化脅迫，這可能是L3較ZM具有更高鎘耐性的重要機制之一。……