Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phản Ứng Của Giống Đột Biến Thiếu Jasmonic Acid spr2 Của Cây Cà Chua Đối Với Stress Cadmium
Tóm tắt
Sự tham gia của axit jasmonic (JA) trong phản ứng của thực vật đối với stress cadmium (Cd) đã được đề cập trong một số công bố thông qua các thí nghiệm ứng dụng hoặc phân tích các thành phần nội sinh của JA. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã so sánh phản ứng của giống cà chua hoang dã (WT) và giống đột biến thiếu JA spr2 đối với stress Cd nhằm làm rõ vai trò của JA. Các cây trồng trong chậu một tháng tuổi đã được tiếp xúc với CdCl2 ở nồng độ cuối cùng là 5, 25 và 50 mg kg−1 trong đất, tương ứng trong 15 ngày. Hàm lượng Cd trong rễ và lá đã tăng lên đáng kể, đặc biệt ở cây spr2, theo cách phụ thuộc liều lượng CdCl2. Trong hiệu ứng ức chế phụ thuộc liều Cd đối với sự phát triển của cây, cây spr2 tỏ ra rõ rệt hơn so với cây WT. Điều này cũng được phản ánh qua một số quá trình sinh lý và sinh hóa nhất định. Chúng tôi đã phân tích các tham số liên quan đến quang hợp bao gồm tổng chlorophyll, hiệu suất thực tế của PS2, tỷ lệ giữa fluorescence chlorophyll biến đổi và tối đa, và tỷ lệ quang hợp ròng; nội dung nước tương đối, các thành phần đường hòa tan, proline, và tích tụ tinh bột; stress oxy hóa và phòng thủ chống oxy hóa bao gồm sản xuất malondialdehyde, rò rỉ điện giải, mức độ H2O2, hoạt động của superoxide dismutase, peroxidase, và catalase, và các hồ sơ biểu hiện của các isoform của chúng. Những thay đổi do Cd gây ra trong tất cả các tham số này ủng hộ kết luận rằng sự thiếu hụt JA nội sinh đã làm tăng độ nhạy cảm của mầm cà chua đối với Cd. Điều này hàm ý rằng JA điều chỉnh tích cực phản ứng của cây cà chua đối với stress Cd.
Từ khóa
#Axit Jasmonic #Cà Chua #Stress Cadmium #Đột Biến #Phản Ứng Thực VậtTài liệu tham khảo
Aebi HE (1983) Catalase. In: Bergmeyer HU (ed) Methods of enzymatic analyses. Verlag Chemie, Weinheim, pp 273–282
Asgher M, Khan MIR, Anjum NA, Khan NA (2015) Minimising toxicity of cadmium in plants—role of plant growth regulators. Protoplasma 252:399–413
Bankaji I, Sleimi N, López-Climent MF, Perez-Clemente RM, Gomez-Cadenas A (2014) Effects of combined abiotic stresses on growth, trace element accumulation, and phytohormone regulation in two halophytic species. J Plant Growth Regul 33:632–643
Bates LS, Waldren RP, Teare ID (1973) Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant Soil 39:205–207
Beyer WF, Fridovich I (1987) Assaying for superoxide dismutase activity: some large consequences of minor changes in conditions. Anal Biochem 161:559–566
Ceylan HA, Türkan I, Sekmen AH (2013) Effect of coronatine on antioxidant enzyme response of chickpea roots to combination of PEG-induced osmotic stress and heat stress. J Plant Growth Regul 32:72–82
Chen J, Yan Z, Li X (2014) Effect of methyl jasmonate on cadmium uptake and antioxidative capacity in Kandelia obovata seedlings under cadmium stress. Ecotoxicol Environ Saf 104:349–356
Délano-Frier JP, Tejeda-Sartorius M (2008) Unraveling the network: novel developments in the understanding of signaling and nutrient exchange mechanisms in the arbuscular mycorrhizal symbiosis. Plant Signal Behav 3:936–944
Hao L, Zhao Y, Jin D, Zhang L, Bi XH, Chen HX, Xu Q, Ma CY, Li GZ (2012) Salicylic acid-altering Arabidopsis mutants response to salt stress. Plant Soil 354:81–95
He QQ, Zhao SY, Ma QF, Zhang YY, Huang LL, Li GZ, Hao L (2014) Endogenous salicylic acid levels and signaling positively regulate Arabidopsis response to polyethylene glycol-simulated drought stress. J Plant Grow Regul 33:871–880
Hemeda HM, Klein BP (1990) Effects of naturally occurring antioxidants on peroxidase activity of vegetable extracts. J Food Sci 55:184–185
Isayenkov S, Mrosk C, Stenzel I, Strack D, Hause B (2005) Suppression of allene oxide cyclase in hairy roots of Medicago truncatula reduces jasmonate levels and the degree of mycorrhization with Glomus intraradices. Plant Physiol 139:1401–1410
Krishnan S, Merewitz EB (2015) Drought stress and trinexapac-ethyl modify phytohormone content within kentucky bluegrass leaves. J Plant Growth Regul 34:1–12
Li C, Liu G, Xu C, Lee GI, Bauer P, Ling HQ, Ganal MW, Howe GA (2003) Suppressor of prosystemin-mediated responses 2 gene encodes a fatty acid desaturase required for the biosynthesis of jasmonic acid and the production of a systemic wound signal for defense gene expression. Plant Cell 15:1646–1661
Liu X, Chi H, Yue M, Zhang X, Li W, Jia E (2012) The regulation of exogenous jasmonic acid on UV-B stress tolerance in wheat. J Plant Growth Regul 31:436–447
Liu HH, Wang YG, Wang SP, Li HJ (2015) Cloning and characterization of peanut allene oxide cyclase gene involved in salt-stressed responses. Genet Mol Res 14:2331–2340
Lu C, Qiu N, Wang B, Zhang J (2003) Salinity treatment shows no effects on photosystem II photochemistry, but increases the resistance of photosystem II to heat stress in halophyte Suaeda salsa. J Exp Bot 54:851–860
Nguyen HT, Leipner J, Stamp P, Guerra-Peraza O (2009) Low temperature stress in maize (Zea mays L.) induces genes involved in photosynthesis and signal transduction as studied by suppression subtractive hybridization. Plant Physiol Biochem 47:116–122
Piotrowska-Niczyporuk A, Bajguz A, Zambrzycka E, Godlewska-Żyłkiewicz B (2012) Phytohormones as regulators of heavy metal biosorption and toxicity in green alga Chlorella vulgaris (Chlorophyceae). Plant Physiol Biochem 52:52–65
Rady MM, Hemida KA (2015) Modulation of cadmium toxicity and enhancing cadmium-tolerance in wheat seedlings by exogenous application of polyamines. Ecotoxicol Environ Saf 119:178–185
Shalata A, Tal M (1998) The effect of salt stress on lipid peroxidation and antioxidants in the leaf of the cultivated tomato and its wild salt-tolerant relative Lycopersicon pennellii. Physiol Plant 104:167–174
Singh I, Shah K (2014) Exogenous application of methyl jasmonate lowers the effect of cadmium-induced oxidative injury in rice seedlings. Phytochemistry 108:57–66
Tejeda-Sartorius M, Martínez de la Vega O, Délano-Frier JP (2008) Jasmonic acid influences mycorrhizal colonization in tomato plants by modifying the expression of genes involved in carbohydrate partitioning. Physiol Plant 133:339–353
Tytgat TOG, Verhoeven KJF, Jansen JJ, Raaijmakers CE, Bakx-Schotman T, McIntyre LM, van der Putten WH, Biere A, van Dam NM (2013) Plants know where it hurts: root and shoot jasmonic acid induction elicit differential responses in Brassica oleracea. PLoS One 8:e65502
Wang WJ, Liu GS, Niu HX, Timko MP, Zhang HB (2014) The F-box protein COI1 functions upstream of MYB305 to regulate primary carbohydrate metabolism in tobacco (Nicotiana tabacum L. cv. TN90). J Exp Bot 65:2147–2160
Wasternack C (2015) How jasmonates earned their laurels: past and present. J Plant Growth Regul 34:761–794
Yan Z, Li X, Chen J, Tam NF (2015) Combined toxicity of cadmium and copper in Avicennia marina seedlings and the regulation of exogenous jasmonic acid. Ecotoxicol Environ Saf 113:124–132
Zhang ZL, Qu WJ (2003) Guide to plant physiology experiment, 3rd edn. Higher Education Press, Beijing, pp 60–160