DSE-植物联合体硫素营养代谢特征及其促进镉累积的机理

批准号:
41101486
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
湛方栋
依托单位:
学科分类:
D0708.生态毒理学
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
祖艳群、吴建宇、王吉秀、李明锐、何永美、毛明翠
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中文摘要
深色有隔内生真菌(DSE)广泛分布在铅锌矿区野生植物根部,具有促进植物累积Cd的作用。硫素营养代谢对植物耐受环境胁迫有重要作用,根部内生真菌影响植物的硫素营养代谢,能增强植物对环境胁迫的耐受性。针对云南铅锌矿区植物DSE感染率、硫含量和Cd含量均很高的特点,以铅锌矿区DSE为研究材料,建立DSE-植物联合体,在不同Cd污染和硫营养水平下,开展盆栽试验,分析植株Cd、硫、半胱氨酸(Cys)、谷胱甘肽(GSH)和植物络合素(PC)含量,硫素转运子基因表达,硫素同化关键酶活性,GSH代谢酶活性及其编码基因表达等指标,研究DSE-植物联合体的硫素营养代谢特征,阐明DSE对植物硫素营养代谢的影响及其机理;探讨硫素营养代谢与Cd累积的关系,从影响植物硫素营养代谢的角度,揭示DSE促进植物累积Cd的酶学和分子机理。有助于理解铅锌矿区DSE与植物的关系,为构建DSE-植物联合修复重金属污染提供科学依据。
英文摘要
项目调查发现云南会泽铅锌矿周边农田土壤Cd污染严重,玉米Cd和S含量高、根部普遍存在深色有隔内生真菌(Dark Septate Endophytes,DSE)的定植。以1株分离自会泽铅锌矿区野生植物根部的DSE真菌—嗜鱼外瓶霉(Exophiala pisciphila)为研究材料,开展Cd胁迫(0-400 mg/L)的纯培养试验,结果表明该DSE真菌通过菌丝细胞壁的磷酸盐结合Cd、增加黑色素含量、分泌草酸、增强抗氧化系统活性等机制,有助于该真菌耐受和富集大量Cd。以玉米为宿主植物,接种DSE真菌E. pisciphila,建立DSE—玉米联合体,开展Cd胁迫的室内盆栽试验,研究接种DSE对玉米生长生理和GSH代谢的影响,表明高浓度(40和80 mg/kg)Cd胁迫下,接种DSE促进Cd在玉米根部累积,降低地上部Cd含量;改善玉米的光合生理,增加内源激素含量,提高玉米抗氧化能力;促进根部硫转运子编码基因zmST的表达,增加玉米GSH代谢相关酶(GS、GSH-PX)活性、GS酶编码基因表达和GSH代谢产物含量,从而提高玉米对Cd的耐性。Cd胁迫和不同S营养水平的盆栽试验表明,高S营养水平(67.5和99.5 mg/L)有助于提高玉米株高和生物量、Cd和S含量;接种DSE提高玉米叶片硫素同化代谢关键酶(OAS-TL、γ-GCS、ATPS和GS)的活性,增加GSH和NP-SH含量,增强玉米对Cd的耐受性。可见玉米硫素营养代谢与Cd 累积关系密切,DSE在酶学和分子水平,借助影响植物的硫素营养代谢,提高植物累积Cd 的能力。项目已发表9篇期刊论文和2篇会议论文,录用期刊论文1篇,培养硕士生1人。课题组人员参加了2次国外学术会议,6次国内学术会议,会议报告3次。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2014
期刊:云南农业大学学报(自然科学)
影响因子:--
作者:何永美;刘鲁峰;谢春琼;祖艳群;湛方栋;揭学远
通讯作者:揭学远
DOI:--
发表时间:2012
期刊:安徽农业科学
影响因子:--
作者:杨一艳;李明锐;包龙丽;何永美
通讯作者:何永美
DOI:--
发表时间:2014
期刊:贵州农业科学
影响因子:--
作者:朱林波;李敬伟;李明锐;湛方栋;王吉秀;何永美
通讯作者:何永美
DOI:--
发表时间:2013
期刊:中国农学通报
影响因子:--
作者:雷强;谢春琼;刘鲁峰;湛方栋;祖艳群;何永美
通讯作者:何永美
Tolerance and Antioxidant Response of a Dark Septate Endophyte (DSE), Exophiala pisciphila, to Cadmium Stress
深色有隔内生菌 (DSE) Exophiala pisciphila 对镉胁迫的耐受性和抗氧化反应
DOI:10.1007/s00128-014-1401-8
发表时间:2014
期刊:Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology
影响因子:2.7
作者:Li Tao;Yang Yun-ya;Toor Gurpal S.;Zhao Zhiwei
通讯作者:Zhao Zhiwei
AMF与产脲酶细菌生物钝化土壤镉的协同效应及作用机制
- 批准号:42267002
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:34万元
- 批准年份:2022
- 负责人:湛方栋
- 依托单位:
AMF调控玉米根系性状对土壤—玉米系统镉迁移的影响
- 批准号:42177381
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.00万元
- 批准年份:2021
- 负责人:湛方栋
- 依托单位:
DSE促进镉滞留在作物根系皮层的作用机理研究
- 批准号:41877130
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:61.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:湛方栋
- 依托单位:
AMF对山原红壤镉污染流形成与淋溶特征的影响及机理
- 批准号:41661056
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:38.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:湛方栋
- 依托单位:
轮作作物与丛枝菌根真菌互作及其影响土壤镉形态的根际过程与机理
- 批准号:41461093
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:51.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:湛方栋
- 依托单位:
国内基金
海外基金
