重金属铊胁迫下水稻(Oryza sativa L.)根系草酸含量与铊吸收的关系
2021-03-12刘芳王摸云杨睿祺杨钊楠张平姚焱
中国农业科技导报 2021年3期
刘芳, 王摸云, 杨睿祺, 杨钊楠, 张平, 姚焱*
(1.广州大学生命科学学院, 植物抗逆基因功能研究广州市重点实验室, 广州 510006; 2.广州大学化学化工学院, 广州 510006)
铊(thallium,Tl)是一种非必需的剧毒重金属元素[1]。Tl元素在自然环境中以Tl(Ⅰ)和Tl(Ⅲ)两种氧化还原状态存在。与Tl(Ⅲ)相比,Tl(Ⅰ)在热力学上更稳定,是环境中Tl元素的主要存在形式。Tl是一种强烈的神经毒物,通过食物链或被植物吸附进入生物体中,会产生神经系统障碍、中毒性肝病、致突等严重毒性问题[2]。水稻(OryzasativaL.)是世界最重要的粮食作物之一。关注水稻Tl胁迫下Tl的吸收及耐性机制,对保障水稻正常发育和粮食的安全稳定非常重要[3]。植物有两种应对重金属胁迫的耐受机制,即外部排斥机制和内部螯合机制。有机酸阴离子可与重金属形成稳定的螯合物,并降低重金属的生物毒性,研究证明有机酸在这两种机制中都发挥了重要作用[4]。因此,研究植物体内有机酸的分泌和代谢机制,对于了解植物对重金属的耐受性具有重要意义。
阴离子通道抑制剂,如9-蒽甲酸(A-9-C)、4,4′-二异硫氰酸噻吩-2, 2′-二磺酸盐(DIDS)、尼氟酸(NIF)和苯基乙二醛(PG),常用于研究有机酸分泌物的模式和机制。许多研究表明,特定的膜定位转运蛋白与阴离子通道分泌的有机酸相关[5]。然而,不同阴离子通道抑制剂对不同物种具有不同的影响。此外,蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺(CHM)在许多相应研究中都有应用。Yang等[6]研究发现,铝(Al)胁迫下添加CHM对荞麦根中的草酸分泌没有影响,而决明子中的柠檬酸分泌则被CHM完全抑制。……
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