| 铀对蚕豆幼苗光合特性和呼吸代谢的毒害机理 |
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| 引用本文： | 刘泽伟,赖金龙,李俊柯,丁峰,张宇,罗学刚. 铀对蚕豆幼苗光合特性和呼吸代谢的毒害机理[J]. 农业环境科学学报, 2020, 39(9): 1916-1924 |
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| 作者姓名： | 刘泽伟 赖金龙 李俊柯 丁峰 张宇 罗学刚 |
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| 作者单位： | 西南科技大学生命科学与工程学院,四川 绵阳 621010;西南科技大学生物质材料教育部工程研究中心,四川 绵阳 621010;西南科技大学环境与资源学院,四川 绵阳 621010;西南科技大学生物质材料教育部工程研究中心,四川 绵阳 621010 |
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| 基金项目： | 国民核生化灾害防护国家重点实验室公开基金项目（SKLNBC2019-21） |
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| 摘 要： | 为探究铀(U)胁迫对植物光合作用和呼吸代谢的毒害作用,采用溶液培养法,用含有不同浓度铀(0、5、10、15、20、25μmol·L~(-1))的溶液处理蚕豆幼苗72 h后,通过组织切片和透射电镜观察根系结构的变化,并测定蚕豆幼苗的叶绿素含量、光合参数以及根系活力,另取高浓度铀处理组(U-25μmol·L~(-1))与对照组(U-0μmol·L~(-1))的根系进行转录组测序(RNA-seq)。结果表明:在不同浓度的铀胁迫下,铀向地上部的转移极少,其转移系数小于0.01,过量的铀累积明显破坏了根系的结构。此外,铀胁迫下蚕豆幼苗的光合效率降低,但根系活力增加。RNA-seq结果表明,与光合作用和呼吸代谢调控相关的基因中,共有117个基因差异表达,其中,光合作用中与光反应途径、卡尔文循环途径及光呼吸途径相关的基因表达以下调为主(90个DEGs;3个上调,87个下调);呼吸代谢中参与线粒体电子传递过程的相关基因表达以上调为主(27个DEGs;23个上调,4个下调)。研究表明,高浓度的铀胁迫抑制了蚕豆幼苗的光合作用,但增强了其根系的呼吸代谢,这可能是蚕豆对铀毒害的一种适应机制。
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| 关 键 词： | 铀(U) 光合作用 呼吸代谢 转录组 蚕豆 |
| 收稿时间： | 2020-04-07 |
Toxic mechanism of uranium on photosynthetic characteristics and respiratory metabolism of Vicia faba L. |
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| LIU Ze-wei,LAI Jin-long,LI Jun-ke,DING Feng,ZHANG Yu,LUO Xue-gang. Toxic mechanism of uranium on photosynthetic characteristics and respiratory metabolism of Vicia faba L.[J]. Journal of Agro-Environment Science( J. Agro-Environ. Sci.), 2020, 39(9): 1916-1924 |
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| Authors: | LIU Ze-wei LAI Jin-long LI Jun-ke DING Feng ZHANG Yu LUO Xue-gang |
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| Affiliation: | School of Life Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China;Engineering Research Center of Biomass Materials, Ministry of Education, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China;College of Environment and Resource, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China;Engineering Research Center of Biomass Materials, Ministry of Education, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China |
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