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摘要
[目的]本文旨在对比研究锌(Zn)或镉(Cd)毒害下，茄子砧木托鲁巴姆(Solanum torvum Sw.)中 StZIP5 与StZIP11 基因和茄子(Solanum melongena L.)中 SmZIP5 与 SmZIP11 基因表达水平的差异，探讨 StZIP5 与 StZIP11 基因对植物 Zn/Cd 毒害耐受性的影响，为初步探明 StZIP5 和 StZIP11 基因的功能提供理论依据。[方法]生长 4 周的托鲁巴姆和茄子幼苗在 Hoagland 营养液中分别添加 200 μmol·L-1Zn 或 10 μmol·L-1Cd 处理，分析了 StZIP5/11 和 SmZIP5/11 基因对 Zn/Cd 毒害的响应。以拟南芥野生型 Col-0、zip5 和 zip11 突变体及异源表达 StZIP5 或 StZIP11 基因的拟南芥转基因植株为材料，分析了 Zn/Cd 毒害下幼苗主根生长量。[结果]StZIP5 与 SmZIP5，以及 StZIP11 与 SmZIP11 之间的蛋白序列展示出高度相似性。Zn 毒害抑制托鲁巴姆根、茎和叶中 StZIP5 基因表达，但诱导了茄子根中 SmZIP5和 SmZIP11 基因表达。Cd 毒害诱导托鲁巴姆和茄子根、茎和叶中 ZIP11 基因显著表达，并且 3 d 时 SmZIP5 基因在茄子根中被诱导表达。然而，托鲁巴姆茎中 StZIP5 基因表达在 Cd 毒害 3 d 时被显著抑制。与拟南芥 Col-0 相比，atzip5或 atzip11 突变体增强主根对 Zn/Cd 毒害的耐受性。相反，过表达 StZIP5 或 StZIP11 基因增加了拟南芥转基因植株对Zn/Cd 毒害的敏感性。[结论]初步揭示了 Zn/Cd 毒害下托鲁巴姆和茄子中 ZIP5 与 ZIP11 基因的功能差异。托鲁巴姆StZIP5 或 StZIP11 基因在拟南芥中异源表达提高了拟南芥主根对 Zn/Cd 毒害的敏感性。
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