文献类型： 中文期刊

作者： 郎耀臻 ¹ ; 刘斌 ¹ ; 王常荣 ¹ ; 刘仲齐 ¹ ; 孔维勇 ¹ ; 刘月敏 ¹ ; 黄永春 ¹ ;

作者机构： 1.农业农村部环境保护科研监测所;天津城建大学环境与市政工程学院;广西农业科学院农业资源与环境研究所

关键词： 水稻;砷;S-烯丙基-L-半胱氨酸;转运子;基因表达

期刊名称： 农业环境科学学报

ISSN： 1672-2043

年卷期： 2023 年 42 卷 007 期

页码： 1436-1443

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 膳食稻米是我国人群摄入高致癌风险无机砷(iAs)的主要来源,开发降低稻米砷(As)含量生产措施对保护人体健康具有重要意义.本文以我国南方主栽水稻品种"中早35"为试验材料,采用盆栽试验研究了开花期叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)对水稻籽粒和营养器官中总As含量的影响并揭示其潜在的分子机制.结果表明:当SAC喷施浓度达到0.2 mmol·L-1时籽粒和根中总As含量分别显著降低42.3%和20.6%,但旗叶中总As含量显著增加了72.4%;荧光染色观察试验表明旗叶中H2O2含量显著降低,同时SOD和CAT酶活性分别显著升高61.8%和105.3%.喷施SAC后水稻顶端第一节中Lsi6转运子编码基因以及Lsi3转运子编码基因分别显著下调59.8%和36.3%,据此推测喷施SAC可能显著降低了水稻从通向旗叶膨大维管束流中卸载AsⅢ和向连接稻穗弥散维管束装载AsⅢ的能力,导致籽粒中总As含量显著降低而旗叶中总As含量显著升高.旗叶植物螯合素(PCs)合成酶OsPCS1和负责向细胞液泡中转运AsⅢ的OsABCC1转运子编码基因分别显著上调57.6%和61.0%,表明喷施SAC增加了旗叶合成PCs并向液泡中区隔AsⅢ的能力从而降低了叶片的AsⅢ胁迫.水稻根部Lsi1、Lsi2、Lsi3转运子编码基因分别显著下调了27.2%、23.8%、29.5%,表明水稻根部对AsⅢ的吸收、转运能力降低,同时可能也预示着AsⅢ向木质部导管中装载AsⅢ的能力降低.综上,喷施SAC通过调控AsⅢ转运子编码基因表达降低了水稻籽粒和根中总As含量,同时缓解了As胁迫.