镉和苄嘧磺隆复合污染胁迫对水稻的基因应答机理的基因芯片分析

摘要

在前期研究的基础上设置镉(Cd,45 μmol·L-1)、苄嘧磺隆(BSM,0.25 μmol· L-1)和镉与苄嘧磺隆复合(++,45μmol·L-1Cd+ 0.25μmol·L-1 BSM)污染为试验处理组,在培养基中加入等量的蒸馏水作为对照(CK),以丰美占和粤香占两个不同基因型水稻品种为材料,利用Affymetrix水稻基因芯片,研究了丰美占和粤香占幼苗根系中的基因表达对Cd、BSM及其复合污染胁迫的基因应答情况.基因芯片分析数据表明,经Cd、BSM及其复合胁迫处理的两个水稻品种根系中共发现有2144个基因表达上调(ratio≥2),共发现有2346个基因表达下调(ratio≤0.5).其中,上调基因主要涉及硫吸收与代谢、抗氧化、植物解毒、泛索引导的蛋白质降解、伴侣蛋白等相关基因.这些基因的高效表达能有效地降低Cd和BSM对水稻植株的毒害作用,进而使复合污染处理下的丰美占幼苗具有较高的对Cd(或BSM)胁迫的耐受性.