有害物质杂志:光质调控黄瓜镉胁迫反应的新进展

来源：河南农业大学2022-02-23 12:48

近日，河南农业大学园艺学院设施结构与环境团队在黄瓜镉胁迫响应的光质调控方面取得新进展。本研究通过调节光合作用、抗氧化系统和镉吸收，揭示了红光和蓝光对黄瓜响应镉胁迫的拮抗作用，为利用低能led光源调节植物对镉的吸收和抗性提供了理论支持。镉是一种毒性很强的重金属污染物。由于工业“三废”排放日益增加，农业上化肥农药的大量使用，含镉产品的大量使用。

近日，河南农业大学园艺学院设施结构与环境团队在黄瓜镉胁迫响应的光质调控方面取得新进展。本研究通过调节光合作用、抗氧化系统和镉吸收，揭示了红光和蓝光对黄瓜响应镉胁迫的拮抗作用，为利用低能led光源调节植物对镉的吸收和抗性提供了理论支持。

镉是一种毒性很强的重金属污染物。由于工业“三废”排放的日益增加、化肥农药在农业上的大量使用以及含镉产品的广泛应用，土壤镉污染已成为当今社会普遍关注的问题。植物体内镉污染会产生氧化胁迫、酶活性、植物信号物质(激素和钙离子)失衡等一系列胁迫反应，导致光合系统损伤、质膜过氧化、细胞损伤、酶活性变化、内质网应激、蛋白质降解、DNA损伤或突变，从而影响其生理生化代谢过程，最终抑制植物生长甚至死亡。土壤中的镉被植物吸收后，会随食物链富集在高营养生物体内，诱发人体骨质疏松和损害肾脏，导致慢性中毒，甚至免疫系统、神经系统和生殖系统的损害等疾病，对人体健康构成严重威胁。鉴于日益严重的镉污染问题，寻找环保、高效、绿色的技术手段控制镉胁迫抗性已成为可持续发展的必然趋势。

光不仅是植物光合作用的能量来源，也是调节植物生长发育和胁迫反应的重要环境因子。据报道，光调节植物许多必需元素的吸收和运输，但光在植物响应镉胁迫中的作用和调节机制尚不清楚。首先，我们发现在白光下，镉胁迫显著上调了红光受体基因光敏色素PHYB在黄瓜叶片和根中的表达。鉴于红光和蓝光是植物光合作用和形态建成的主要有效光谱，也是目前发光二极管(LEDs)的主流光源，课题组随后研究了白光、红光和蓝光对镉胁迫下黄瓜植株的生长、叶绿素含量、光合作用、叶绿体结构、活性氧积累、抗氧化系统以及镉吸收和转运基因的表达和积累的影响。结果表明，在镉胁迫下，与白光相比，红光和蓝光分别加重和减轻了镉胁迫引起的叶片黄化、生物量减少、光合作用抑制和叶绿体结构破坏。红光和蓝光分别抑制和激活镉胁迫下黄瓜的抗氧化系统，增加和减少过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O2)的积累。)在叶和根中。红光和蓝光分别增加和减少镉吸收和转运基因(IRT1、NRAMP1和HMA3)的表达。ICP-AES和镉二苯硫腙染色结果表明，与白光相比，红光和蓝光分别促进和抑制镉在黄瓜中的积累。(100yiyao.com)

版权声明

本网站标注“来源：百医网”或“来源：bioon”的文字、图片、音视频资料均属于百医网网站版权所有。未经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，否则将承担责任。获得书面授权转载时，必须注明“来源：百医网”。其他来源的文章均为转载。本网站所有转载都是为了传递更多信息。转载不代表本网站的立场。不想被转载的媒体或个人可以联系我们，我们会立即删除。

87%的用户在随时阅读、评论、分享百医网APP。请扫描二维码下载-