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外源SA诱导黑大豆根系柠檬酸分泌缓解Al毒害
  • ISSN号:1000-9841
  • 期刊名称:《大豆科学》
  • 时间:0
  • 分类:S565.1[农业科学—作物学] Q945[生物学—植物学]
  • 作者机构:[1]昆明理工大学生物工程技术研究中心,云南昆明650500
  • 相关基金:国家自然科学基金(31260297);云南省自然科学基金(KKSA201126058)
中文摘要:

采用溶液培养的方法,以Al敏感型黑大豆(SB)为材料,研究外源添加水杨酸(SA)对Al胁迫下SB根生理生化指标和Al胁迫相关基因表达的影响,探讨外源SA缓解黑大豆Al毒害的分子机理。结果表明:低浓度(10,20!mol·L-1)SA缓解了Al毒引起的根伸长抑制,其中20!mol·L-1SA的缓解效果更明显;而高浓度SA和SA合成抑制剂多效唑(PAC)处理加重了Al毒引起的根伸长抑制;外源添加20!mol·L-1SA使Al胁迫下SB根尖MDA和H2O2含量下降,根系分泌物中柠檬酸的含量约是单独Al处理的2倍;基因表达分析表明外源添加20!mol·L-1SA促进Al胁迫下SB根中12个14-3-3亚型、质膜H+-ATP酶和柠檬酸通道蛋白(MATE)基因的表达;免疫共沉淀的结果表明外源添加20!mol·L-1SA提高了Al胁迫下质膜H+-ATP酶蛋白磷酸化水平及其与14-3-3蛋白结合能力;外源添加PAC的效果与外源添加SA的相反。外源SA可能通过诱导Al胁迫下MATE表达,提高14-3-3蛋白和质膜H+-ATP酶基因蛋白水平和互作,增加柠檬酸的分泌,增强黑大豆对Al毒害的耐受性。

英文摘要:

A method of solution culture to Al-sensitive black soybean(SB) was used to study the effects of exogenous salicylic acid(SA) on the physiological parameters and Al stress-related gene expression in SB root under Al stress.The aim of the study is to explore the molecular mechanisms of exogenous SA alleviating Al toxicity in SB.The results showed that a low concentration(10 and 20 !mol·L-1) of SA alleviated inhibition of root elongation caused by Al toxicity,wherein the alleviation effect of20 !mol·L-1SA more significant.However,high concentration of SA and SA synthesis inhibitors paclobutrazol(PAC) increased inhibition of root elongation caused by Al toxicity.Exogenous 20 !mol·L-1decreased the MDA and H2O2 content in SB under Al stress,and the citric acid content in root exudates was about twice as higher as that of single Al treatment.Expression analysis showed that exogenous 20 !mol·L-1SA enhanced the expression of the 12 substype of 14-3-3 isoforms,plasma membrane H+-ATPase and multidrug and toxic compound extrusion transporter(MATE) gene in SB under Al stress.The results of the co-immunoprecipitation showed that exogenous 20 !mol·L-1SA improved the levels of protein phosphorylation for plasma membrane H+-ATPase and its binding capacity with 14-3-3 protein under Al stress.The effect of exogenous PAC treatment was opposite with SA.It was suggested that exogenous SA may enhance the SB tolerance to Al stress by inducing MATE expression and enhancing 14-3-3 and plasma membrane H+-ATPase protein levels and interaction between them to increase citric acid exudation.

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期刊信息
  • 《大豆科学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:黑龙江农业科学院
  • 主办单位:黑龙江省农业科学院编辑出版中心
  • 主编:刘忠堂
  • 地址:哈尔滨市南岗区学府路368号
  • 邮编:150086
  • 邮箱:dadoukx@sina.com
  • 电话:0451-86668735
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9841
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1227/S
  • 邮发代号:14-95
  • 获奖情况:
  • 1988年获黑龙江优秀期刊奖,1996年获黑龙江省科技情报二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12334