不同浓度镉对烟草幼苗生长发育及生长素相关基因表达的影响

为了探究镉胁迫对烟草生长发育的影响及其调控机制,以DR5∷GUS云烟87转基因纯合株系作为供试材料,采用营养液水培法,设置0、5、10、20、40μmol·L^-1共5种镉浓度,研究不同浓度镉处理下烟草幼苗生物量、叶绿素含量、抗氧化能力、镉含量、生长素分布及水平变化,并检测生长素合成(NtYUCCA4、NtYUCCA6、NtYUCCA8、NtYUCCA9)和生长素极性运输(NtPIN1a、NtPIN1c、NtPIN4、NtPIN9)相关基因的表达差异。结果显示,随着供镉水平的提高,烟苗中镉含量显著增加,镉胁迫对烟草幼苗的毒害作用逐渐加大。与对照相比,在40μmol·L^-1的镉胁迫下,烟苗的生物量显著下降73.1%,叶绿素含量显著降低75.5%,地上部和地下部生长素含量分别显著下降59.6%和84.5%,生长素相关基因NtYUCCA4、NtYUCCA6、NtYUCCA8、NtYUCCA9和NtPIN1a、NtPIN1c、NtPIN4、NtPIN9相对表达量均显著降低,丙二醛(MDA)含量显著升高。镉胁迫下,参与合成生长素的NtYUCCA基因家族与生长素极性运输蛋白基因NtPINs家族的表达水平下降,可能是烟苗生长受到抑制的重要原因。

不同浓度硒对烟草根系形态、生长素含量及相关基因表达的影响

为明确施用不同质量浓度硒对烟草根系形态、生长素含量及生长素相关基因表达量的影响,在人工培养箱中(光强300μmol·m^-2·s^-1,28℃/16h昼,24℃/8h夜)以DR5::GUS云烟87转基因烟草(纯合株系)为供试材料进行烟苗培育,并测定了不同浓度硒处理(培养基硒浓度0、1、5、10和20mg/L)的烟草根系生物量、根长、侧根数、MDA含量(质量分数)、生长素含量(质量分数)、生长素合成限速酶NtYUCCA编码基因以及生长素极性运输蛋白NtPINs基因家族表达量。结果表明:硒对烟草的生长发育具有双重效应。低浓度硒(1mg/L)处理条件下,生长素合成NtYUCCA基因家族与生长素极性运输蛋白NtPINs基因家族的表达水平提高,GUS活性增强,根系生长素含量增加,烟草生物量显著提高,根系构型发生改变(主根伸长,侧根数量多),MDA含量降低,抗氧化能力增强,进而促进了烟草的生长发育;高浓度硒(10mg/L)处理条件下,生长素含量降低,GUS活性减弱,烟草的生长发育受到抑制。