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文章题目：TranscriptomeChangesinHirschfeldiaincanainResponsetoLeadExposure（PMID:）
发表杂志：FrontiersinPlantScience
影响因子：4.
实验方法：Agilent4*44K拟南芥表达谱芯片
研究背景说到重金属,一些是对生物体有益的,比如Cu，Mn或Zn的重金属在许多植物生理过程中起重要作用.也有一些是非必须的,比如铅。
它不参与生物体功能正常运行,而且哪怕低浓度也是极毒性.由于许多人类活动,包括采矿和冶炼,燃煤，水泥制造和农业实践，使得铅在环境中广泛存在。铅被认为是一种严重的污染物，它不仅对吸收铅的植物根部有毒，而且在转移到可以积累的地上部分时也是有毒的.比如,种子萌发的快速抑制，减少生长和出现褪绿。
然而，一些植物物种耐受铅的存在。机制主要有：
一是外排和阻止重金属的吸收来减少其在植物体内的含量；
二是通过络合作用和螯合作用，减少细胞中游离的金属离子；
三是通过提高抗氧化酶活性来清除活性氧和自由基。
比如，烟草质膜蛋白NtCBP4和拟南芥基因CNGC1为铅转运途径的重要组分（Sunkar等人，）。拟南芥的P型ATP酶HMA3，可以通过把铅隔离在液泡中，改善耐受性；HMA4，另一种P型ATP酶，可能在N.caerulescens和H.incana中使得铅排除体外；在拟南芥中，ABC（ATP酶结合盒）转运蛋白家族AtATM3，AtPDR12和AtPDR8的三个成员参与到了重金属离子的运输，有助于提高植物对铅的抗性；ACBP1是一种酰基辅酶A结合蛋白，参与通过在拟南芥的芽中积累来介导铅耐受，AtMRP3已被证明在拟南芥中受到铅刺激以后转录本高表达。这些分子是通过与重金属的螯合而提高植物的抗毒性。
短荚芥(Hirschfeldiaincana),因为其广泛分布在地中海地区,也叫地中海芥菜或地中海芥末，是属于十字花科的中等多年生灌木。它已被确定为各种有毒金属（包括铅）的潜在超累积剂（Auguy等，）。
有人做过实验发现,当含有μM铅离子溶剂水培溶液中生长时没有任何明显的毒性症状，短荚芥(Hirschfeldiaincana)显示能够在其芽中积累超过3％（干重）的铅。也就是说,这种植物可以有细胞解毒的机制,在生长中没有任何明显的毒性症状。
表达谱芯片是用来分析植物基因表达模式的重要工具，使用跨物种杂交，即提取的RNA，与芯片探针来自于不同但是近缘的物种进行杂交，这种分析在过去的几年有过先例。
比如，为了研究重金属对植物的影响，Becher等人（）将A.alleriRNA样品与拟南芥Affymetrix微阵列杂交，并分析Zn处理对基因表达的影响。在同样的思路中，Hammond等（）通过杂交N.cearulescens和ThlaspiarvenseRNA到拟南芥Affymetrix微阵列，来比较Zn作用下的基因调控；VandeMortel等（）在文章中所述RNA来自用过量Zn处理或未处理的来自桉树RNA，与拟南芥表达谱芯片进行杂交。
短荚芥被报道与拟南芥在基因组上相似性非常高，在编码区域（Rigola等人，）中平均为88.5％的DNA相同，在基因间转录的间隔区中具有87％的DNA相同（Peer等人，）。因此做跨物种芯片杂交是可行的。
不耐受和不积累物种拟南芥对铅的响应被认为是对铅的标准植物响应，从对抗铅毒性来说，以往的数据表明短荚芥比拟南芥表现的更好（不展开讲）。假设植物的抗铅毒性是由可以介导金属离子结合的编码蛋白而引发的，那么通过本次实验，希望找到短荚芥的铅耐受的机制。
实验方法：Agilent4*44K拟南芥表达谱芯片跨物种芯片杂交
为了确定植物的金属耐受机制，本次实验，采用了比较正常耐受植物（拟南芥），和铅超耐受植物（短荚芥）的根部和芽部位来寻找在超铅耐受植物中的特异性表达基因。
实验材料：
结果分析1、表达谱差异比较Venn（维恩）比较
a表达谱差异比较：
结果说明：
差异表达基因的数量，短荚芥(H.incana)为（+++）个，拟南芥(A.thaliana)为（+++）个，差异筛选标准为假检测率（FDR）0.1。
在短荚芥(H.incana)中,受到铅影响而表达变化的基因,有68.5％分布在根,有31.5％分布在芽.而在拟南芥(A.thaliana)中,93.5％的铅响应基因分布在根中,6.5%分布在芽.
无论是短荚芥(H.incana)还是拟南芥(A.thaliana),组织中上调和下调基因的比例大致相同，达到50％。
两个物种之间,铅响应基因的数量有明显差异,也许由于使用跨物种芯片杂交技术的缘故.即使短荚芥(H.incana)和拟南芥是紧密相关的物种，不能排除一些短荚芥(H.incana)序列与拟南芥序列分歧太多，因此杂交不上去。)另一方面，在拟南芥芽中检测到的少量铅响应基因可能与处理的弱浓度有关。
PS：小编的观点是，这种情况下做转录组测序效果会更好。
bVenn（维恩）比较：
铅根部（A）和芽（B）中的短荚芥(H.incana)还是拟南芥(A.thaliana)之间基因分布的维恩图。
+，上调；-，下调；++，在两种物种中上调，--，在两种物种中下调，+-，在H.incana中上调，在拟南芥中下调，-+，在H.incana中下调，在拟南芥中上调。
结果说明：
为了寻找在铅-超累积和铅-耐受植物短荚芥(H.incana)中铅作用下的特异性调节的基因，比较了其转录组与普通耐受植物拟南芥的转录组。特别白癜风医院有哪些哪里治疗白癜风最好
