| 铜胁迫下葡萄植株的生理响应和铜转运蛋白基因VvCTR1的克隆及分析 |
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| 引用本文： | 刘众杰,李傲,崔梦杰,许瀛之,上官凌飞,贾海锋,王晨,房经贵.铜胁迫下葡萄植株的生理响应和铜转运蛋白基因VvCTR1的克隆及分析[J].南京农业大学学报,2018(2). |
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| 作者姓名： | 刘众杰 李傲 崔梦杰 许瀛之 上官凌飞 贾海锋 王晨 房经贵 |
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| 作者单位： | 南京农业大学园艺学院; |
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| 摘 要： | 目的]本文旨在研究重金属铜对葡萄植物生长发育的影响,为揭示重金属铜对植物的伤害机制提供理论依据。方法]采用过量的硫酸铜以及硫酸铜与其螯合剂混合液处理葡萄植株幼苗,以Hoagland溶液为对照,分析根和叶片的发育情况,叶绿素含量以及铜在植株中的分布情况;克隆了铜转运蛋白基因VvCTR1,分析其在果实发育过程中的表达量,并对其结构特征和物种间的同源性进行分析,同时分析铜胁迫下葡萄根、茎和叶中的VvCTR1表达情况。结果]与对照相比,过量的硫酸铜、硫酸铜与柠檬酸或EDTA混合处理可以抑制葡萄植株新根的发育数量和长度,促进叶片叶绿素的降解和落叶速率,增加叶柄基部乙烯的产生以及多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶活性,尤其以硫酸铜和EDTA混合处理伤害更明显。Cu~(2+)在植株叶、茎、根中的含量从小到大分别依次为上部叶片、中部叶片、下部叶片,上部茎、中部茎、下部茎,老根、幼根;硫酸铜处理植株中的Cu~(2+)含量高于对照,并且随着处理时间的延长含量不断升高,尤其是硫酸铜与柠檬酸或者EDTA混合处理植株中Cu~(2+)含量更高。克隆的铜转运蛋白基因VvCTR1中无内含子,其编码的蛋白含有3个跨膜区TMD1~3,N端含有1个甲硫氨酸富含区。VvCTR1基因的表达量随着果实发育逐渐降低。无论在根中还是在不同部位的茎和叶中,VvCTR1都能被铜诱导。结论]过量的铜会对葡萄植株造成伤害,尤其与Cu~(2+)的螯合剂柠檬酸或EDTA同时存在时,能使更多的Cu~(2+)进入植物体内,最终引起葡萄植株死亡。
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