205 / 2023-10-25 23:03:50

镉和铜复合污染对温室栽培胡萝卜的生理和遗传影响

镉；铜；胡萝卜；生理效应；基因表达；重金属复合

暴露于重金属的复合污染会影响蔬菜的基因，重金属会在蔬菜中积累，从而间接影响人体健康。探讨镉（Cd）和铜（Cu）复合污染下胡萝卜基因变化与表型变化之间的联系，对研究重金属污染机理具有重要意义。因此，本研究考察了Cd和Cu复合污染对温室栽培胡萝卜生理指标（丙二醛（MDA）、脯氨酸和抗氧化酶）和生长相关基因（赤霉素基因、胡萝卜素基因和糖基因）表达的影响。结果表明，在添加高浓度Cd和Cu复合污染的处理中，MDA 含量显著增加（p < 0.05），而脯氨酸含量与对照没有显著差异。在高浓度Cd的复合处理中，超氧化物歧化酶（SOD）的活性明显低于对照组（p < 0.05）；而过氧化物酶（POD）的活性与对照组相比有不同程度的增加。在添加Cd和Cu复合污染时，与对照相比，赤霉素基因的表达下调了1.97至20.35倍（不包括 0.2 mg kg^-1 Cd 和 20 mg kg^-1 Cu 的复合污染，该处理中赤霉素基因的表达上调了1.29 倍），导致胡萝卜的长度和干重下降。复合污染中胡萝卜素基因的表达下调幅度比单一处理大，这可能会降低胡萝卜抵抗氧化损伤的能力，MDA 含量的显著增加就说明了这一点。在添加Cd和Cu复合污染时，与对照相比，糖基因的表达下调了1.42-59.40 倍，这会导致胡萝卜的糖含量显著降低，并可能进一步降低其抵抗重金属损伤的能力。聚类分析显示，在添加Cd和Cu复合污染时，植物表型首先受到影响，然后随着添加浓度的增加，基因的表达也受到影响。总之，在添Cd和Cu复合污染时，随着Cd和Cu浓度的增加，植物会受到损害。