【摘 要】
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镉(Cd)对植物而言是一种非必需元素，它会影响植物的生长和发育。镉具有很强的移动性，因此土壤中的镉很容易被植物吸收，从而进入人类食物链。一些研究中报道根内生真菌印度梨形孢（P.indica）在改善植株生长和产量方面发挥着至关重要的作用，并且还参与了植物耐胁迫过程和作物的可持续生产。因此，本研究旨在揭示印度梨形孢具有降低水稻镉毒害的能力及其可能的耐性机制。该研究以两个水稻基因型IR8（高镉积累）和Z
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镉(Cd)对植物而言是一种非必需元素，它会影响植物的生长和发育。镉具有很强的移动性，因此土壤中的镉很容易被植物吸收，从而进入人类食物链。一些研究中报道根内生真菌印度梨形孢（P.indica）在改善植株生长和产量方面发挥着至关重要的作用，并且还参与了植物耐胁迫过程和作物的可持续生产。因此，本研究旨在揭示印度梨形孢具有降低水稻镉毒害的能力及其可能的耐性机制。该研究以两个水稻基因型IR8（高镉积累）和ZX1H（低镉积累）为研究材料。用25uM/L的镉(CdCl2)处理接种和未接种印度梨形孢的两个基因型幼苗，然后测定其生长指标、光合活性、抗氧化酶活性和矿物元素浓度。结果表明，与未接种处理相比，接种印度梨形孢的IR8（高镉积累基因型）的芽长显著增加，而ZX1H（低镉积累基因型）的芽长无差异，且两个基因型的干重和根长并无显著差异。接种印度梨形孢的ZX1H幼苗的总叶绿素含量在镉胁迫下显著升高，其中叶绿素A和B含量显著增加。与未接种处理相比，接种印度梨形孢显著降低(p＜0.05)了IR8根中的镉浓度。现有研究结果发现在接种印度梨形孢的两种基因型水稻中，印度梨形孢能够更有效地降低高镉积累基因型IR8的镉毒性。这些结果的产生有两种可能的机制，一种是抗氧化酶的介导，另一种是将游离的镉固定在印度梨形孢孢子的液泡中。为了鉴定受印度梨形孢诱导表达的蛋白质，将接种和未接种印度梨形孢的两种基因型幼苗经过25uM/L的镉胁迫(CdC12)后收集其根样品并使用UHPLC-MS/MS（超高效液相色谱串联质谱法）进行鉴定后提取总蛋白。结果发现在ZX1H中共有2407种蛋白质在接种印度梨形孢后有差异表达，而在IR8中共有2500种。差异表达蛋白的GO分类和KEGG富集分析显示参与糖酵解代谢和氨基酸生物合成途径关键酶的蛋白质的表达水平显著下调。结果表明，印度梨形孢通过下调表达糖酵解循环的关键酶来缓解水稻镉胁迫。另一种可能的机制是谷氨酰胺合成酶(EC6.3.1.2)的上调表达，这是一个L-Arg依赖性NO产生途径中的关键酶。
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