小肽Ospep5对水稻耐镉性的影响

镉(Cd)胁迫是植物面临的主要重金属胁迫之一,对植物的生长和发育产生严重的影响。尽管已有研究表明植物小肽具有缓解胁迫的作用,但水稻中镉毒害的研究很少。在前期研究中,通过翻译组、转录组和蛋白质组鉴定了一系列水稻小肽,其中发现Ospep5可以显著地提高水稻的耐盐性。本研究以日本晴野生型、日本晴过表达Ospep5-OX和日本晴CRISPR/Cas9突变体ospep5-3作为水稻试验材料,研究Ospep5对镉胁迫下水稻幼苗生长的影响。试验结果表明:500μmol L^(–1)CdCl_(2)处理显著抑制了水稻幼苗的形态生长和叶绿素含量,同时超氧化物歧化酶(SOD)、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量和镉离子含量显著提高。与单独的镉胁迫相比,外源施加Ospep5后,可以有效缓解镉胁迫对水稻幼苗的形态生长的抑制,显著提高超氧化物歧化酶(SOD)活力,同时显著降低丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量和镉离子含量,并且能够促进耐镉基因(OsHMA2、OsHMA3、OsCAL1)的表达。总之,Ospep5通过调节水稻幼苗各种生理生化反应以及调控耐镉基因表达的方式,最终提高水稻幼苗对镉胁迫的耐受性。