中国农业科学 ›› 2008, Vol. 41 ›› Issue (10): 3025-3032 .doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2008.10.015

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镉对玉米幼苗活性氧代谢、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性及其基因表达的影响

  

  1. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部植物营养与养分循环重点开放实验室
  • 收稿日期:2007-11-07 修回日期:2008-05-08 出版日期:2008-10-10 发布日期:2008-10-10

  1. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部植物营养与养分循环重点开放实验室
  • Received:2007-11-07 Revised:2008-05-08 Online:2008-10-10 Published:2008-10-10

摘要: 【目的】研究镉胁迫对玉米(Zea Mays)幼苗活性氧代谢,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性及其基因表达的影响。【方法】用营养液培养的方法研究了不同镉浓度(0﹑5﹑20和100μmol•L-1)和处理时间(12﹑24﹑48﹑96和168 h)下玉米幼苗内活性氧代谢、SOD和CAT活性及其基因表达的变化。【结果】镉处理后植株内超氧自由基( )产生速率迅速升高,24 h(叶)或48 h(根)后又逐步下降;H2O2随镉浓度和处理时间的增加而大量积累。镉处理的植物SOD活性开始随镉浓度升高,48 h后被消耗和抑制逐步下降,但后期100μmol•L-1镉处理的活性仍显著高于其它处理;CAT活性除叶中100μmol•L-1镉处理被抑制降低外均被诱导,开始随镉浓度升高,随后随镉浓度和胁迫时间逐步下降。镉诱导的SOD基因表达与其活性变化相似,而CAT基因表达随镉浓度和处理时间逐步增强,说明在玉米幼苗内镉通过抑制SOD的基因转录抑制其活性,而对CAT,镉胁迫导致其产生了翻译后蛋白修饰。【结论】镉处理诱导了玉米幼苗内活性氧产生、SOD和CAT的活性及基因表达增加,随胁迫的加剧,SOD和CAT的活性和SOD表达被抑制,CAT则产生转录后或翻译后修饰。

关键词: 镉, 玉米, 超氧化物歧化酶, 过氧化氢酶, 基因表达