CuO NPs对大豆根尖细胞壁及果胶合成相关基因表达的影响

以大豆(Glycine max)种子为试验材料,水培生根至2 cm,研究了CuO NPs不同浓度(0、2、5和10 mg/L)处理对大豆根尖细胞壁和果胶成分及果胶合成相关基因的影响。结果表明,CuO NPs对细胞壁和细胞器造成损伤,FTIR红外光谱表明,大豆根细胞壁参与了CuO NPs的防御。通过HPLC结果分析,CuO NPs处理后大豆根细胞壁果胶中的同型半乳糖醛酸聚糖(HG)含量有明显的升高,在5 mg/L CuO NPs处理24 h后为对照的2.09倍。通过转录测序发现大豆根中有58个果胶合成相关候选基因,其中的差异显著基因有15个。进一步对转录组中丰度较高的果胶合成相关的基因进行qRT-PCR分析,发现这些基因的相对表达量均发生变化,GmGATL7在2 mg/L CuO NPs处理24 h时表达上调,GmGATL1、GmGATL3和GmGAUT4在5 mg/L CuO NPs处理24 h时表达上调,GmGAUT12随处理浓度的增加先下调后上调,GmGAUT15在CuO NPs处理后的表达下调,这些基因的表达变化说明果胶在CuO NPs的防御中具有作用。