异源表达苎麻金属硫蛋白BnMLP2基因响应重金属镉胁迫功能分析OA

金属硫蛋白(metallothionein,MT)是一类富含半胱氨酸的低分子量金属螯合蛋白,参与植物金属调控与活性氧清除,是植物体内重要的金属螯合分子。为明确苎麻BnMLP2基因的耐镉功能及机制,以苎麻‘中苎1号’、酵母及拟南芥为材料,通过荧光定量PCR、酵母互补试验及转基因拟南芥验证开展研究。结果表明,500μmol·L^(-1)CdCl_(2)胁迫下苎麻叶中BnMLP2表达量在胁迫12 h达峰值,为对照的8.7倍;BnMLP2可缓解镉胁迫对酵母生长的抑制;400μmol·L^(-1)CdCl_(2)胁迫下转BnMLP2基因拟南芥的根长、整株鲜重显著优于野生型,且较野生型表现出更强的超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶和γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶活性,并积累了更多的脯氨酸、还原型谷胱甘肽、氧化型谷胱甘肽以及植物螯合肽等植物逆境响应代谢物,而丙二醛、过氧化氢含量显著低于野生型,BnMLP2的过表达诱导AtMT1a、AtMT3a、AtNRAMP3、AtWRKY40等抗逆相关基因的表达量上调,最高为野生型的2.25、2.32、3.03、2.58倍。研究结果揭示了苎麻BnMLP2在植物应对镉胁迫耐受性中起作用,为进一步理解苎麻响应重金属胁迫及耐镉分子机制提供了理论依据。