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菜心是一种日常食用的叶菜，是一种对人体健康构成严重威胁的高镉蓄积物。筛选和培育农作物镉污染安全品种(Cd- pscs)是一种通过食物链限制人类从污染土壤中摄入Cd的低成本策略。然而，对于镉安全品种Cd-PSCs低cd积累特性的分子机制知之甚少。
本研究通过对低Cd积累品种(SJ19)和高Cd积累品种(CX4) 进行Cd处理(5 μM)的根和芽的转录组分析，揭示了Cd胁迫下其根系和芽的转录组机制。与CX4相比，SJ19根在低Cd浓度胁迫下碳水化合物和氨基酸代谢的许多途径都被专门上调，从而产生更多的能量和代谢产物来解毒。SJ19和CX4根的过氧化物酶体抗氧化酶对Cd的响应均上调，而谷胱甘肽的生物合成仅在SJ19根中被激活。SJ19幼苗通过激活光合作用和细胞生长途径减轻cd诱导的损伤。此外,Cd运输基因,如MTP1，HMA3，CAX家族基因,在高度Cd胁迫诱发的SJ19根和地上部都高度诱发,而root-to-shoot Cd转运基因如FRD3和CESA3被抑制,这可能导致低Cd含量的SJ19可食用的部分。本研究为进一步筛选和育种Cd-PSCs提供了遗传基础。
1 菜心的转录组分析和qRT-PCR验证
2 在高镉和低镉品种根中差异表达基因的富集分析
3 在低Cd品种SJ19中，Cd的糖类代谢途径表达加强
4 镉提高的SJ19根中氨基酸代谢途径
5 谷胱甘肽在SJ19中Cd胁迫条件下被增强
6 Cd刺激了SJ19苗的光合和细胞增长
7 Cd转运相关基因表达水平变化
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晚上写作始终感觉时间紧张，容易忘记，重要的事情还真是要早做！
