摘要

主要結論

褪黑素（MT）通過增強光系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)的活性以及相關基因的表達，減輕了地被菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）中對鎘（Cd）的毒性。NAC、HSF和MYB相關家族可能在褪黑素誘導的鎘耐受性中起關鍵作用。

摘要

鎘（Cd）是一種對植物非必需的有毒重金屬，對環(huán)境和人類健康都有負面影響。褪黑素（MT）在植物抵御重金屬毒性等壓力方面具有重要的保護作用。然而，褪黑素減輕鎘毒性的具體機制在地被菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）中的機制尚不清楚。研究人員通過葉面噴施150 μM的褪黑素溶液對地被菊花幼苗進行預處理，隨后將其置于鎘脅迫環(huán)境中，研究了其生長、生理和轉(zhuǎn)錄組反應。結果表明，褪黑素預處理抑制了鎘誘導的葉綠素降解，同時通過提高電子轉(zhuǎn)移效率并維持光合作用中產(chǎn)氧復合物的完整性來促進葉綠素合成及相關基因的表達。此外，褪黑素與鎘聯(lián)合處理比單獨使用鎘處理更能上調(diào)11個光系統(tǒng)I（PSI）基因、13個光系統(tǒng)II（PSII）基因、8個光捕獲復合體I（LHCI）基因和20個光捕獲復合體II（LHCII）相關基因的表達。褪黑素還通過保持超氧化物歧化酶、過氧化物酶以及抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)和硫氧還蛋白-過氧化還原酶途徑中關鍵酶的活性和基因表達水平，減輕了氧化應激并增強了植物的抗氧化能力。此外，褪黑素將O₂^·–的生成率降低了27.64%，丙二醛降低了68.36%，H₂O₂降低了44.97%，從而減輕了鎘引起的損傷。加權基因共表達網(wǎng)絡分析進一步證明，褪黑素通過調(diào)節(jié)與非生物脅迫相關的轉(zhuǎn)錄因子（如NAC、HSF和MYB相關家族）的表達，提高了地被菊花對鎘的耐受性。

圖形摘要

主要結論

褪黑素（MT）通過增強光系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)的活性以及相關基因的表達，減輕了地被菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）中對鎘（Cd）的毒性。NAC、HSF和MYB相關家族可能在褪黑素誘導的鎘耐受性中起關鍵作用。

摘要

鎘（Cd）是一種對植物非必需的有毒重金屬，對環(huán)境和人類健康都有負面影響。褪黑素（MT）在植物抵御重金屬毒性等壓力方面具有重要的保護作用。然而，褪黑素減輕鎘毒性的具體機制在地被菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）中的機制尚不清楚。研究人員通過葉面噴施150 μM的褪黑素溶液對地被菊花幼苗進行預處理，隨后將其置于鎘脅迫環(huán)境中，研究了其生長、生理和轉(zhuǎn)錄組反應。結果表明，褪黑素預處理抑制了鎘誘導的葉綠素降解，同時通過提高電子轉(zhuǎn)移效率并維持光合作用中產(chǎn)氧復合物的完整性來促進葉綠素合成及相關基因的表達。此外，褪黑素與鎘聯(lián)合處理比單獨使用鎘處理更能上調(diào)11個光系統(tǒng)I（PSI）基因、13個光系統(tǒng)II（PSII）基因、8個光捕獲復合體I（LHCI）基因和20個光捕獲復合體II（LHCII）相關基因的表達。褪黑素還通過保持超氧化物歧化酶、過氧化物酶以及抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)和硫氧還蛋白-過氧化還原酶途徑中關鍵酶的活性和基因表達水平，減輕了氧化應激并增強了植物的抗氧化能力。此外，褪黑素將O₂^·–的生成率降低了27.64%，丙二醛降低了68.36%，H₂O₂降低了44.97%，從而減輕了鎘引起的損傷。加權基因共表達網(wǎng)絡分析進一步證明，褪黑素通過調(diào)節(jié)與非生物脅迫相關的轉(zhuǎn)錄因子（如NAC、HSF和MYB相關家族）的表達，提高了地被菊花對鎘的耐受性。

圖形摘要