文献类型：期刊文章

作　　者：马莹[1] 黄蓝青[2] 贾红磊[2] 李积胜[1]

MA Ying;HUANG Lan-Qing;JIA Hong-Lei;LI Ji-Sheng(Department of Biological Sciences,College of Life Sciences,Northwest A&F University,Yangling,Shaanxi 712100,China;Department of Environmental Ecological Engineering,School of Environmental Science and Engineering,Shaanxi University of Science&Technology,Xi’an 710021,China)

机构地区：[1]西北农林科技大学生命科学学院生物科学系,陕西杨凌712100 [2]陕西科技大学环境科学与工程学院环境生态工程系,西安710021

出　　处：《中国生物化学与分子生物学报》

基　　金：陕西省自然科学基金(No.2021JZ-14)资助

年　　份：2023

卷　　号：39

期　　号：7

起止页码：980-990

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD_E2023_2024、JST、PUBMED、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：镉(cadmium,Cd)胁迫强烈抑制植物生长发育,并且镉能够沿着食物链在人体中富集,对人体健康造成重大隐患。乙烯(ethylene,ETH)是一种重要的植物激素,在植物响应环境胁迫中发挥重要作用。但是,乙烯调节植物耐Cd的作用机制仍然未定论。本文发现3 mg/L Cd 2+处理能够提高乙烯合成关键蛋白质甲硫氨酸腺苷转移酶(methionine adenosyltransferase,MAT)活性,导致根中乙烯含量上升约44.6%。进一步研究发现,10和50μmol/L乙烯增强苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate coenzyme A ligase,4CL)、肉桂醇脱氢酶(cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD)和愈创木酚过氧化物酶(guaiacol peroxidase,PPOD)等木质素合成关键酶的活性,使番茄根系木质素含量提高约52.1%和83.8%,导致胞壁木质化程度提升。与对照相比,乙烯减少根表皮细胞Cd 2+内流40.2%~52.7%,显著降低体内Cd含量(P<0.05)。此外,乙烯处理减少毒性高的水提取态和乙醇提取态Cd的含量,增加了毒性低的盐酸、醋酸、氯化钠提取态和残渣态Cd的含量,同时增加Cd在细胞壁中的占比,降低在细胞器中的占比,从而降低植株的离子渗透率(electrolyte leakage,EL)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,增加叶绿素含量,提高了番茄植物对Cd 2+胁迫的耐受性。综上,本研究发现了Cd 2+胁迫之下MAT酶活性的变化,由此提出,MAT介导的乙烯合成与Cd 2+胁迫之间可能存在关联,为乙烯缓解植物Cd损伤提出新的可能机制,也为其在果蔬作物安全生产中的应用提供了初步的理论依据。

关 键 词：镉 乙烯 木质素 番茄

分 类 号：Q945.78[植物生产类]