内源H2S对不结球白菜硒耐受的影响及相关基因克隆与分析

作者：辛爱景; 杨会敏; 薛延丰; 刘晓丽; 夏芊蔚; 王永竹; 石志琦; 陈健; 杨立飞^*

来源：农业生物技术学报, 2022, 30(02): 260-271.

• 不结球白菜
• 硒胁迫
• H2S
• L/D半胱氨酸脱巯基酶(LCDs/DCDs)基因

工业污染和过量硒肥施用导致局部地区土壤环境硒污染,进而胁迫植物生长。硫化氢(hydrogen sulfide, H2S)是植物体内的一种气体信号分子,参与调控植物生长发育和逆境响应。为探索H2S合成相关基因L/D半胱氨酸脱巯基酶(L/D-cysteine desulfhydrase, LCDs/DCDs)的功能,本研究以不结球白菜(Brassica rapa ssp. chinensis)为材料研究了内源H2S及其相关基因对硒胁迫的响应方式。通过对不同硒浓度下幼苗根长和株高进行测定发现,硒胁迫显著抑制幼苗生长,并呈现浓度和时间效应;脂质过氧化和细胞膜损伤染色以及WSP-1原位荧光标记技术分析H2S对硒胁迫诱导氧化损伤的影响,结果表明提高内源H2S含量能够显著缓解硒胁迫诱导的氧化损伤效应。qRT-PCR分析显示硒胁迫前期诱导12个H2S合成家族基因(BrLCD1～BrLCD10, BrDCD1～BrDCD2)表达上调,有助于内源H2S的应激产生。最后,克隆了表达量上调较高的基因全长cDNA序列。序列分析显示这些基因编码的氨基酸序列均包含保守的半胱氨酸脱氢酶典型特征。本研究结果为揭示植物响应硒胁迫的作用机制提供了新证据。

• 单位
  南京农业大学; 江苏省农业科学院