Physiology and transcriptomic analysis revealed the mechanism of silicon promoting cadmium accumulation in Sedum alfredii Hance

转录组 机制(生物学) 环境化学 化学 重金属 植物 生物 生物化学 基因表达 基因 物理 有机化学 量子力学
作者
Wenhao Yang,Ying Hu,Jing Liu,Xue-Ming Rao,Xinyu Huang,Xingjie Guo,Jinlin Zhang,Christopher Rensing,Shihe Xing,Liming Zhang
出处
期刊:Chemosphere [Elsevier]
卷期号:360: 142417-142417
标识
DOI:10.1016/j.chemosphere.2024.142417
摘要

Silicon (Si) effectively promote the yield of many crops, mainly due to its ability to enhance plants resistance to stress. However, how Si helps hyperaccumulators to extract Cadmium (Cd) from soil has remained unclear. In this study, Sedum alfredii Hance (S. alfredii) was used as material to study how exogenous Si affected biomass, Cd accumulation, antioxidation, cell ultrastructure, subcellular distribution and changes in gene expression after Cd exposure. The study has shown that as Si concentration increases (1, 2 mM), the shoot biomass of plants increased by 33.1%-63.6%, the Cd accumulation increased by 31.9%-96.6%, and the chlorophyll, carotenoid content, photosynthetic gas exchange parameters significantly increased. Si reduced Pro and MDA, promoted the concentrations of SOD, CAT and POD to reduce antioxidant stress damage. In addition, Si promoted GSH and PC to chelate Cd in vacuoles, repaired damaged cell ultrastructure, improved the fixation of Cd and cell wall (especially in pectin), and reduced the toxic effects of Cd. Transcriptome analysis found that genes encoding Cd detoxification, Cd absorption and transport were up-regulated by Si supplying, including photosynthetic pathways (PSB, LHCB, PSA), antioxidant defense systems (CAT, APX, CSD, RBOH), cell wall biosynthesis such as pectinesterase (PME), chelation (GST, MT, NAS, GR), Cd absorption (Nramp3, Nramp5, ZNT) and Cd transport (HMA, PCR). Our result revealed the tentative mechanism of Si promotes Cd accumulation and enhances Cd tolerance in S. alfredii, and thereby provides a solid theoretical support for the practical use of Si fertilizer in phytoextraction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小穆完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
漂亮的倒挂金钩完成签到,获得积分10
2秒前
自觉闭月完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
owlhealth发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
WLGH7发布了新的文献求助10
6秒前
nlyk发布了新的文献求助10
7秒前
猫不吃狗粮完成签到,获得积分10
7秒前
小马甲应助曲奇饼干采纳,获得10
7秒前
8秒前
9秒前
脑洞疼应助诗酒采纳,获得30
9秒前
Hello应助我要7甜瓜采纳,获得10
9秒前
清脆的访烟完成签到,获得积分10
9秒前
丸太子完成签到,获得积分10
9秒前
kjding发布了新的文献求助10
9秒前
梦灵发布了新的文献求助10
11秒前
小白发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
owlhealth完成签到,获得积分10
12秒前
nenoaowu应助Znn采纳,获得10
15秒前
shaozy完成签到,获得积分10
16秒前
小俊俊发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
安眠完成签到 ,获得积分10
18秒前
丸太子发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
mhl11应助孤独的金针菇采纳,获得10
18秒前
WizBLue发布了新的文献求助10
19秒前
斯文败类应助个性的觅波采纳,获得10
19秒前
竹浠发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
搜集达人应助奋斗的钥匙采纳,获得10
21秒前
hazardatom完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
机智的代亦关注了科研通微信公众号
23秒前
白鸽鸽发布了新的文献求助10
23秒前
qiuqiu发布了新的文献求助30
26秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
The Conscience of the Party: Hu Yaobang, China’s Communist Reformer 600
Geochemistry, 2nd Edition 地球化学经典教科书第二版,不要epub版本 431
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3301649
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2936248
关于积分的说明 8476984
捐赠科研通 2610006
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1424988
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 662216
邀请新用户注册赠送积分活动 646340