脂质-糖转化过程调节了镉胁迫下白三叶草（Trifolium repens）幼苗的早期生长与建立

《Planta》：Lipid–sugar conversion regulates early white clover (Trifolium repens) seedling establishment under cadmium stress

白羽扇豆幼苗期对Cd胁迫的适应机制研究显示，Cd-tolerant Barbzan通过维持更高水平的脂糖转化（涉及TrSDP1、TrGPDH等基因）和优化磷脂酰肌醇-3-磷酸（PIP3）等膜脂成分，增强能量供应并降低脂质过氧化，从而优于Cd-sensitive Haifa。

　　

摘要

主要结论

除了淀粉酶的活性降低外，保持较高的脂质-糖转化率以供能也有助于白三叶草幼苗在早期生长阶段更好地适应镉（Cd）胁迫。

摘要

土壤中的镉（Cd）污染威胁着植物的生存，同时也对食物链构成重大威胁。白三叶草（Trifolium repens）是一种优秀的豆科植物，可用于修复受镉污染的土地并提高草原生态系统的生物多样性。然而，在白三叶草幼苗早期生长阶段，其耐镉的潜在机制尚未得到充分阐明。本研究采用综合性的生化、分子生物学和脂质组学方法，探讨了两种白三叶草品种（耐镉的Barbzan和敏感的Haifa）对镉胁迫的共同和差异反应，进一步揭示了与淀粉酶活性降低、脂质重塑以及早期幼苗生长过程中脂质-糖转化相关的耐镉机制。结果表明，镉胁迫通过抑制淀粉酶和蔗糖代谢显著降低了淀粉酶的活性和糖代谢，从而严重限制了白三叶草幼苗的生长发育。然而，在镉胁迫下，耐镉的Barbzan表现出更好的幼苗生长情况、更低的脂质过氧化水平以及更稳定的细胞膜结构。尽管两种品种在淀粉酶活性方面没有显著差异，但在镉胁迫下Barbzan积累的葡萄糖和蔗糖含量高于Haifa。脂质组学和基因表达分析显示，Barbzan的脂质含量较低，但在早期幼苗生长过程中参与糖异生作用的多个基因（TrSDP1、TrGPDH、TrGPDHC1、TrACX1、TrACX2和TrPCK1）的转录水平较高。此外，Barbzan的鞘脂不饱和度较低，而磷脂酰肌醇三磷酸（PIP3）的含量则高于Haifa。这些发现表明，保持较高的脂质-糖转化率以供能有助于白三叶草幼苗在早期生长阶段更好地适应镉胁迫。

主要结论

除了淀粉酶的活性降低外，保持较高的脂质-糖转化率以供能也有助于白三叶草幼苗在早期生长阶段更好地适应镉（Cd）胁迫。

摘要

土壤中的镉（Cd）污染威胁着植物的生存，同时也对食物链构成重大威胁。白三叶草（Trifolium repens）是一种优秀的豆科植物，可用于修复受镉污染的土地并提高草原生态系统的生物多样性。然而，在白三叶草幼苗早期生长阶段，其耐镉的潜在机制尚未得到充分阐明。本研究采用综合性的生化、分子生物学和脂质组学方法，探讨了两种白三叶草品种（耐镉的Barbzan和敏感的Haifa）对镉胁迫的共同和差异反应，进一步揭示了与淀粉酶活性降低、脂质重塑以及早期幼苗生长过程中脂质-糖转化相关的耐镉机制。结果表明，镉胁迫通过抑制淀粉酶和蔗糖代谢显著降低了淀粉酶的活性和糖代谢，从而严重限制了白三叶草幼苗的生长发育。然而，在镉胁迫下，耐镉的Barbzan表现出更好的幼苗生长情况、更低的脂质过氧化水平以及更稳定的细胞膜结构。尽管两种品种在淀粉酶活性方面没有显著差异，但在镉胁迫下Barbzan积累的葡萄糖和蔗糖含量高于Haifa。脂质组学和基因表达分析显示，Barbzan的脂质含量较低，但在早期幼苗生长过程中参与糖异生作用的多个基因（TrSDP1、TrGPDH、TrGPDHC1、TrACX1、TrACX2和TrPCK1）的转录水平较高。此外，Barbzan的鞘脂不饱和度较低，而磷脂酰肌醇三磷酸（PIP3）的含量高于Haifa。这些发现表明，保持较高的脂质-糖转化率以供能有助于白三叶草幼苗在早期生长阶段更好地适应镉胁迫。