2つの大麦遺伝子型におけるCDストレスに対する抗酸化防御システムにおける外因性グルタチオンの変調

土壌カドミウム（CD）汚染は、安全な食料生産に深刻な問題を引き起こし、世界中で潜在的な農業および環境の危険になります。温室式水耕栽培実験を実施して、抗酸化防御システムにおける外因性GSH（還元グルタチオン）の変調を調査して、CD耐性が異なる2つの大麦遺伝子型を使用して5マムCDに曝露した植物のCD誘発性毒性を誘発しました。特に敏感な遺伝子型ドン17および劇的に落ち込んだO（2）（ - ）、H（2）O（2）の場合、5 Mg L（-1）GSHの添加はCD誘発性成長阻害を有意に緩和しました。およびマロンディアルデヒド（MDA）の蓄積。GSHは細胞内GSH含有量を媒介して、特にCD誘発GSH削減の場合に制御上のレベルを維持しました。外部GSHは、特定の抗酸化酵素のCD誘発性変化に対抗しました。ルートデヒドロアスコルビン酸レダクターゼ（DHAR）、モノデヒドロアスコルビン酸レダクターゼ（MDHAR）、グルタチオンペルオキシダーゼ（GPX）活性をコントロールレベルに向けて下げましたが、抑うつアスコルビン酸ペルオキシダーゼ（APX）とカタロゼ（CAT）活性を高めました。-15 D治療。APXおよびスーパーオキシドジスムターゼ（SOD）イソ酵素の検査により、GSHは両方の遺伝子型でMNSOD、SAPX、およびTAPX活性を有意に増加させ、敏感な遺伝子型におけるCAPXのCD誘発性の減少を強く刺激しました。さらに、外部GSHは、ドン17の転写レベルでのトランスクリプトレベルでの上方制御されたルートCAPXおよびLeaf CAPX、CAT1、およびCAT2発現を刺激を達成します。これらのデータは、特に落ち込んだO（2）（ - ）、H（2）O（2）およびMDAの蓄積とGSH含有量とAPXのCD誘発性の減少の上昇（強く刺激されたCAPX、SAPX、TAPX）およびCATの結果からのこれらのデータ敏感な遺伝子型におけるGSH添加による活動は、ROS除去システムに関して、細胞内GSHの上昇と刺激APX（特にCAPX、SAPX、およびTAPXヨーザイム）およびCAT活性を刺激したことを示唆しています。

Soil cadmium (Cd) contamination has posed a serious problem for safe food production and become a potential agricultural and environmental hazard worldwide. Greenhouse hydroponic experiments were conducted to investigate the modulation of exogenous GSH (reduced glutathione) in antioxidant defense system against the Cd-induced toxicity in plants exposed to 5 muM Cd using two barley genotypes differing in Cd tolerance. Addition of 20 mg L(-1) GSH in 5 muM Cd culture medium significantly alleviated Cd-induced growth inhibition, especially for the sensitive genotype Dong 17 and dramatically depressed O(2)(-), H(2)O(2) and malondialdehyde (MDA) accumulation. GSH mediated intracellular GSH content to keep the level over the control especially in the case of Cd-induced GSH reduction. External GSH counteracted Cd-induced alterations of certain antioxidant enzymes, e.g. brought root dehydroascorbate reductase (DHAR), monodehydroascorbate reductase (MDHAR) and glutathione peroxidase (GPX) activities of the both genotypes down towards the control level, but elevated the depressed ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT) activities in Dong 17 after 10-15 d treatment. The examination of APX and superoxide dismutase (SOD) isoenzymes revealed GSH significantly increased MnSOD, sAPX and tAPX activities in the both genotypes, and strongly stimulated Cd-induced decrease in cAPX in the sensitive genotype. Furthermore, External GSH up-regulated root cAPX and leaf cAPX, CAT1, and CAT2 expression at transcript level in Dong 17 to achieve stimulation. These data, especially from the results of depressed O(2)(-), H(2)O(2) and MDA accumulation and elevated Cd-induced decrease in GSH content and APX (strongly stimulated cAPX, sAPX and tAPX) and CAT activities by GSH addition in the sensitive genotype, suggest that elevated intracellular GSH and stimulated APX (especially cAPX, sAPX and tAPX iosenzymes) and CAT activities, when concerning ROS scavenging systems, play an important role in GSH-induced alleviation of oxidative stress.