乙烯調(diào)節(jié)鎘脅迫下擬南芥根構(gòu)型的研究.pdf

1、重金屬是造成嚴(yán)重環(huán)境污染的重要來源之一，其對(duì)動(dòng)植物有較高的傷害。金屬鎘污染農(nóng)作物后，直接影響其產(chǎn)量和質(zhì)量，并最終危及人類健康。因此，鎘污染已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。乙烯氣體是唯一的植物氣態(tài)型激素，近年來的研究表明乙烯參與了植物逆境反應(yīng)的調(diào)控。為了研究重金屬鎘脅迫對(duì)植物根部的影響以及乙烯在此過程中的作用，本研究以擬南芥乙烯突變體為實(shí)驗(yàn)材料，分析了氯化鎘(CdCl2)處理對(duì)擬南芥植株根長(zhǎng)以及根形態(tài)的變化，并且探究了植物根部超氧陰離子的積

2、累和細(xì)胞程序性死亡的發(fā)生特點(diǎn)。全文主要結(jié)果如下:
　　(1)本實(shí)驗(yàn)首先以擬南芥野生型Col-0為研究對(duì)象觀察不同濃度鎘處理(0μM、25μM、50μM、75μM、100μM)下擬南芥根的形態(tài)變化。結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，鎘處理誘導(dǎo)擬南芥主根長(zhǎng)及分生區(qū)和伸長(zhǎng)區(qū)長(zhǎng)度變短，側(cè)根數(shù)增加，根毛長(zhǎng)度變短且根毛數(shù)增加。同時(shí)隨著鎘處理濃度的增加擬南芥根主根長(zhǎng)逐漸縮短，分生區(qū)及伸長(zhǎng)區(qū)長(zhǎng)度遞減，側(cè)根和根毛數(shù)量遞增及根毛長(zhǎng)度變短。
　　(2)同時(shí)

3、CdCl2處理野生型擬南芥Col-0與兩種乙烯不敏感型突變體ein2-5和ein3-1eil1-1比較發(fā)現(xiàn)，雖然對(duì)照條件下兩種乙烯突變體的主根長(zhǎng)和分生區(qū)及伸長(zhǎng)區(qū)的長(zhǎng)度均高于野生型，但隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)野生型的主根長(zhǎng)和分生區(qū)及伸長(zhǎng)區(qū)的長(zhǎng)度高于兩種乙烯不敏感型突變體。
　　(3)檢測(cè)CdCl2處理后擬南芥根尖部位超氧化物的積累、細(xì)胞程序性死亡以及細(xì)胞凋亡發(fā)現(xiàn)，兩者主要發(fā)生于植物根的分生區(qū)和伸長(zhǎng)區(qū)內(nèi)。并且，兩種乙烯突變體ein2-5和e

4、in3-1eil1-1中這三種現(xiàn)象均高于野生型植株，證明乙烯在鎘脅迫下對(duì)擬南芥根尖超氧化物的積累及細(xì)胞死亡的發(fā)生有重要的作用。
　　(4)為了進(jìn)一步確定乙烯對(duì)鎘脅迫下擬南芥根尖超氧陰離子積累的調(diào)控，本研究外源施加乙烯合成前體ACC以及乙烯合成抑制劑AIB于CdCl2處理的植株。結(jié)果表明:超氧陰離子特異性結(jié)合探針NBT的染色結(jié)果顯示0.1μM的ACC在一定程度上具有減少鎘脅迫誘發(fā)的超氧陰離子積累的功能，而高濃度的ACC及AIB的添加