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基本信息
主题：PeANN1可作为植物修复候选基因缓解镉胁迫
期刊：Journal of Hazardous Materials
影响因子：9.038
研究使用平台：NMT重金属创新平台
标题：Populus euphratica annexin1 facilitates cadmium enrichment in transgenic Arabidopsis
作者：北京林业大学陈少良、张一南
检测离子/分子指标
Cd2+、Ca2+
检测样品
拟南芥（WT,Atann1, PeANN1-OE1, PeANN1-OE2）根分生区（距根尖200 μm根表上的点）
中文摘要
植物修复技术为重金属（heavy metal, HM）污染土壤和水体的修复提供了巨大的潜力。筛选和确定与HM吸收和运输有关的候选基因是通过基因工程改善植物修复的先决条件。本研究以镉（Cd）敏感型胡杨为材料，鉴定了一个促进Cd富集的膜联蛋白编码基因。用CdCl2（50-100 μM）处理12 h后, 胡杨细胞下调了annexin1 （PeANN1）的转录水平。PeANN1与拟南芥Annexin1（AtANN1）同源，并且主要定位于质膜（PM）和细胞溶质。与野生型和Atann1突变体相比，PeANN1在拟南芥中过表达导致长期Cd胁迫（10 d, 50 μM）后植物的存活率和根长下降更为明显，这是由于根部Cd积累较多造成的。PeANN1转基因植株的根在镉激（30 min，50 μM）和短期胁迫（12 h，50 μM）下表现出增强的Cd2+内流传导。值得注意的是，PeANN1促进的Cd2+内流被钙渗透通道（CaPC）抑制剂（GdCl3）显著抑制，但被1 mM H2O2促进，表明Cd2+通过PM中的自由基激活的CaPCs进入根细胞。因此，PeANN1可以作为通过基因工程改善植物修复的候选基因。
离子/分子流实验处理方法
7日龄拟南芥幼苗，
① 分别在0、50 μМ CdCl2的MS液体培养基中12 h
② 用50 μМ CdCl2实时处理
③ 分别在0、50 μМ CdCl2的MS液体培养基中12 h，然后用1.0 mM H2O2实时处理
④ 分别在0、50 μМ CdCl2的MS液体培养基中12 h，之后在50 μM CdCl2存在下，用500 μM GdCl3对CdCl2处理的植物再进行30 min的预处理
图1.CdCl2和GdCl3对WT、Atann1突变体和PeANN1转基因系中Cd2+稳态流速的影响
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