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箭舌豌豆根系抗坏血酸及相关酶对镉胁迫的响应

Study on Ascorbic Acid and Relative Enzymes Against Cadmium Stress in the Roots of Vicia sativa L .

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摘要以箭舌豌豆（V icia sativ a L 。）品种L3（耐镉）和ZM （镉敏感）为材料，研究了不同程度镉胁迫下箭舌豌豆幼苗根系抗坏血酸（AsA）含量、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）同工酶活性、抗坏血酸过氧化物酶（APX）同工酶活性以及APX基因表达的变化。结果显示：（1）2个箭舌豌豆品种根系AsA和脱氢抗坏血酸（DHA）含量在镉胁迫下显著升高；AsA／DHA比值在镉耐性品种L3中显著升高，在敏感品种ZM 中显著下降；相同镉处理浓度下，L3根系AsA含量和AsA／DHA比值显著大于ZM。（2）2个品种根系DHAR的活性电泳共显示4条同工酶条带，它们的活性均随镉处理浓度的升高而升高；其中DHAR1只在L3显示，DHAR4只在ZM 显示；相同镉处理浓度下，品种L3的DHAR的总活性大于品种ZM 。（3）2个品种根系 APX的活性电泳共显示11条同工酶条带，其中的APX1、2、4仅在敏感品种ZM中受镉胁迫诱导，APX 8在耐性品种L3中受到比敏感品种ZM 更显著的诱导；克隆得到1个箭舌豌豆APX基因，荧光定量RT-PCR结果显示该基因的转录在L3和ZM根系均受镉处理诱导。研究表明，镉胁迫下2个箭舌豌豆品种根系AsA含量，AsA代谢相关酶DHAR和APX的活性以及APX的转录水平均显著升高；镉耐性品种L3较敏感品种ZM能更有效地促进AsA循环，维持更高的AsA水平，从而更有效地缓解镉胁迫诱导产生的氧化胁迫，这可能是L3较ZM 具有更高镉耐性的重要机制之一。