换一批纳米银诱导拟南芥根细胞损伤与主根负向重力性生长的机制
Mechanism underlying silver nanoparticle induction of root cell damage and negative gravitropism in main roots of Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.
摘要本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.)为材料,分析了纳米银(AgNPs)对根系生长、根细胞损伤和主根负向重力性的影响.结果显示:(1)30 mg/L AgNPs处理后,拟南芥根系中积累了大量Ag元素,显著高于0.12 mg/L Ag+(30 mg/L AgNPs中释放的Ag+浓度)处理组.(2)30 mg/L AgNPs显著抑制根毛数量和根毛长度,并抑制根毛细胞发育相关基因AtRHS12、AtRHS14、AtCOW1和AtMRH12的表达.(3)30 mg/L的AgNPs或Ag+均能显著诱导根系胼胝质的形成,并损伤根细胞,而0.12 mg/L Ag+处理后根系损伤不明显.(4)30 mg/L AgNPs导致拟南芥主根呈螺旋状生长,而30 mg/L及0.12 mg/L的Ag+则引发主根向左偏移.转录组测序及RT-qPCR分析结果表明,30 mg/L的AgNPs或Ag+均显著下调乙烯调控相关基因的表达,并上调乙烯合成关键酶基因AtACS7的表达.研究结果表明,30 mg/L AgNPs抑制拟南芥根毛生长,诱导根细胞损伤,并可能通过乙烯信号通路调控根的弯曲生长,其毒性效应可能来源于纳米银本身的颗粒效应.
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