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

• 作者: 上官凌飞 刘众杰 崔梦杰 房经贵 李傲 王晨 许瀛之 贾海锋
• 来源期刊: 南京农业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 铜 葡萄 生理性状 基因表达
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 植物科学
• 页码范围: 256-265
• 页数: 10页
• 分类号: S663.1
• 字数: 6684字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7685/jnau.201706002

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.Cu2+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Cu2+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Cu2+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Cu2+的螯合剂柠檬酸或EDTA同时存在时,能使更多的Cu2+进入植物体内,最终引起葡萄植株死亡.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	上官凌飞	南京农业大学园艺学院	37	426	13.0	20.0
2	房经贵	南京农业大学园艺学院	194	3087	29.0	47.0
3	贾海锋	南京农业大学园艺学院	21	102	6.0	9.0
4	王晨	南京农业大学园艺学院	69	628	15.0	22.0
5	许瀛之	南京农业大学园艺学院	7	23	3.0	4.0
6	李傲	南京农业大学园艺学院	6	11	2.0	3.0
7	刘众杰	南京农业大学园艺学院	12	49	5.0	6.0
8	崔梦杰	南京农业大学园艺学院	10	7	2.0	2.0