【摘 要】
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镉(Cd)、铅(Pb)污染是最常见的重金属污染,而小白菜(Brassica campestris ssp.chinensis)又是富集重金属较高的叶菜类蔬菜之一。为了探明小白菜对Cd2+、Pb2+单一及其复合胁迫响应的
【基金项目】
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博士后落户黑龙江科研启动基金(No.LBH-Q11153);黑龙江省教育厅科学技术研究项目计划(No.12531030)
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镉(Cd)、铅(Pb)污染是最常见的重金属污染,而小白菜(Brassica campestris ssp.chinensis)又是富集重金属较高的叶菜类蔬菜之一。为了探明小白菜对Cd2+、Pb2+单一及其复合胁迫响应的作用机理,本实验采用不同浓度Cd2+、Pb2+处理小白菜幼苗,对其与重金属富集相关的植物络合素(phytochelatins,PCs)途径关键基因小白菜谷胱甘肽基因(glutathione,BcGSH)进行克隆且对其所编码的蛋白进行生物信息学分析,并对BcGSH基因与金属硫蛋白途径(metallothionein 2a,BcMT2a)的基因进行组织特异性和相对表达量分析。结果表明:克隆获得BcGSH基因(Gen Bank No.MH414515)全长为1 178 bp,编码369个氨基酸,没有信号肽位点,为非分泌性蛋白,亚细胞定位预测,该基因主要存在于细胞质中,为亲水性不稳定蛋白;BcGSH与BcMT2a基因的表达在小白菜中存在组织特异性,BcGSH基因主要在根中表达,BcMT2a基因主要在叶中表达。且二者的相对表达量在一定浓度范围内,随着Cd2+、Pb2+单一及其复合浓度的升高而增加,当Cd2+、Pb2+及Cd2+-Pb2+浓度分别为20、300、10/300 mg/L时,BcGSH基因的表达量达到最大值,当Cd2+、Pb2+及Cd2+-Pb2+浓度分别为40、900、40/900 mg/L时,BcMT2a基因的表达量达到最大值。研究表明小白菜在受到重金属离子Cd2+、Pb2+及Cd2+-Pb2+胁迫时,BcGSH与BcMT2a基因有明显的应答,可增加小白菜对Cd2+、Pb2+的耐受性。本研究为重金属污染的植物修复提供理论依据。
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