《低剂量、反复暴露污染物对植物发育和激素稳态的影响》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2019-07-01
  • 处理后的废水越来越多地用于满足农业用水需求,然而,经处理的废水含有许多新近关注的污染物(CECs)。随着CECs的暴露和摄取,作物植物的植物毒性和健康受到关注,但是人们对其了解甚少。本研究评估了10种CECs混合物,包括4种抗生素、3种抗炎药、1种抗癫痫药、1种β受体阻滞剂和1种抗菌药,对莴苣(Lactuca sativa)和黄瓜(Cucumis sativa L.)植物低剂量、持续暴露的影响。将CEC混合物添加到营养培养基中,其处理废水流出物的典型浓度为1至20倍。测定了发芽、生长、植物激素稳态和CEC生物累积等生物学终点。在7天的培养期间内,暴露于CEC混合物不影响莴苣种子的发芽率,但能刺激根伸长,增加根-茎生物量比率。暴露30天后,黄瓜幼苗的生物量呈剂量依赖性降低,CEC处理率最高,地下、地上和总生物量的下降率分别为51.2±20.9、26.3±34.1和33.2±41.7%。叶片中脱落酸的水平显着升高(p<0.05),但在根中降低(p<0.05)。生长素的剂量反应具有激效特性。观察到茎生长素水平在1X CEC速率下显着增加6倍,在20X速率下减少至对照的2倍。叶生长素浓度在1X CEC速率下也显着增加至16倍,然后在最高CEC速率下降低。该研究的结果表明长期暴露于低水平的CEC混合物可能损害植物的适应性,并且通过激素平衡的改变损伤加重。

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    • 编译者:Zhao
    • 发布时间:2017-09-27
    • MicroRNA156(miR156)基因调控着影响植物生长和发育的基因网络。在之前的研究中,已经有过在紫苜蓿植株中超量表达同源性基因miR156或MsmiR156OE,植株表现出营养产量的增加,花期延迟以及根系变长等性状。由Banyar Aung带领的加拿大农业和农业食品科研团队致力于研究解释miR156基因对根系的影响,包括对植株根系结瘤和固氮的影响。 该研究团队研究发现MsmiR156基因的过表达会提高苜蓿植株的根系再生能力,但是这一作用在根系发育早期对根系的生物量没有太大影响。同时,Msmir156也能够促进根系的氮固定活动,MsmiR156基因还可以通过上调根部与固氮酶相关基因的表达,如苜蓿根瘤菌中的FixK,NifA和RpoH来促进固氮活动。 同时,该研究团队针对MsmiR156OE苜蓿根的进一步分析,验证了不同功能类别的,包括植株细胞壁组织以及对水分胁迫反应等差异表达基因。而且,研究同时揭示了miR156在结瘤、根系发育以及植物激素生物合成方面的基因上的影响作用。 这些研究结果显示,miR156基因对植株根系发育和固氮活动具有调控作用,因此这对改善苜蓿等作物品系性状至关重要。 如要了解更多研究信息,请阅读“转基因研究”期刊中的论文。