农业环境科学学报

作者：刘泽伟,赖金龙,李俊柯,丁峰,张宇,罗学刚

单位：西南科技大学生命科学与工程学院, 四川 绵阳 621010,西南科技大学生物质材料教育部工程研究中心, 四川 绵阳 621010,西南科技大学环境与资源学院, 四川 绵阳 621010,西南科技大学生物质材料教育部工程研究中心, 四川 绵阳 621010,西南科技大学生命科学与工程学院, 四川 绵阳 621010,西南科技大学生物质材料教育部工程研究中心, 四川 绵阳 621010,西南科技大学生命科学与工程学院, 四川 绵阳 621010,西南科技大学生物质材料教育部工程研究中心, 四川 绵阳 621010,西南科技大学生命科学与工程学院, 四川 绵阳 621010,西南科技大学生物质材料教育部工程研究中心, 四川 绵阳 621010,西南科技大学生命科学与工程学院, 四川 绵阳 621010,西南科技大学生物质材料教育部工程研究中心, 四川 绵阳 621010

关键词：铀（U）,光合作用,呼吸代谢,转录组,蚕豆,

基金：国民核生化灾害防护国家重点实验室公开基金项目（SKLNBC2019-21）

为探究铀（U）胁迫对植物光合作用和呼吸代谢的毒害作用，采用溶液培养法，用含有不同浓度铀（0、5、10、15、20、25μmol·L-1）的溶液处理蚕豆幼苗72 h后，通过组织切片和透射电镜观察根系结构的变化，并测定蚕豆幼苗的叶绿素含量、光合参数以及根系活力，另取高浓度铀处理组（U-25 μmol·L-1）与对照组（U-0 μmol·L-1）的根系进行转录组测序（RNA-seq）。结果表明：在不同浓度的铀胁迫下，铀向地上部的转移极少，其转移系数小于0.01，过量的铀累积明显破坏了根系的结构。此外，铀胁迫下蚕豆幼苗的光合效率降低，但根系活力增加。RNA-seq结果表明，与光合作用和呼吸代谢调控相关的基因中，共有117个基因差异表达，其中，光合作用中与光反应途径、卡尔文循环途径及光呼吸途径相关的基因表达以下调为主（90个DEGs；3个上调，87个下调）；呼吸代谢中参与线粒体电子传递过程的相关基因表达以上调为主（27个DEGs；23个上调，4个下调）。研究表明，高浓度的铀胁迫抑制了蚕豆幼苗的光合作用，但增强了其根系的呼吸代谢，这可能是蚕豆对铀毒害的一种适应机制。

来源：2020年第9期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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