鎘和銅的單一和互作效應(yīng)對(duì)油菜的金屬積累、亞細(xì)胞分布和化學(xué)形態(tài)的影響.pdf

1、油菜(Brassica napus L.)是一種重要可食用油來(lái)源，并且擁有一定程度的抗金屬等脅迫能力。因此發(fā)揮它在抗重金屬脅迫上的潛力是很重要的。在不同的植物中研究不同的重金屬元素的代謝機(jī)理，特別是對(duì)比不同的重金屬特性（如鎘和銅），也是很重要的。在這樣的背景下，本試驗(yàn)試圖通過(guò)鎘和銅在甘藍(lán)型油菜體內(nèi)的富集方式、亞細(xì)胞的分布情況和化學(xué)形態(tài)來(lái)開展研究。此外，鎘和銅互作的毒理學(xué)評(píng)估結(jié)果是兩種重金屬有可能在污染的土壤共存。鑒此，我們開展了本實(shí)驗(yàn)研

2、究，取得的主要研究結(jié)果如下:
　　(1)油菜幼苗在水培的條件下，在第五周進(jìn)行不同程度的重金屬處理(0、50、200μM)，通過(guò)對(duì)重金屬的積累情況來(lái)評(píng)價(jià)鎘和銅的毒性作用。在整株植物中，鎘的積累量高于銅。盡管銅的富集程度低，但造成了較高的氧化應(yīng)激反應(yīng)和較嚴(yán)重的生長(zhǎng)抑制，葉綠素含量也下降更多。然而增加鎘的濃度也可造成同樣的毒害結(jié)果。同樣濃度的兩種金屬都能影響水、礦物營(yíng)養(yǎng)的吸收，但銅更不利于鉀和錳的積累。相比浙雙758，品種浙大622的生

3、長(zhǎng)抑制和氧化脅迫更明顯，但是兩個(gè)品種之間營(yíng)養(yǎng)元素的改變程度卻是相似的。結(jié)果還表明鎘和銅對(duì)谷胱甘肽循環(huán)的影響不同，銅相比于逆境的含量高，而鋅的活性還是鎘逆境下高。通過(guò)對(duì)兩種重金屬共同處理下的積累和相關(guān)的毒害測(cè)定來(lái)探究銅和鎘的互作效應(yīng)，鎘和銅相互影響其在植物體內(nèi)的富集和毒害，鎘和銅在油菜中的協(xié)同吸收造成了生長(zhǎng)抑制，葉綠素?fù)p失和氧化的損傷。對(duì)敏感品種（浙大622）和抗性品種（浙雙758）的比較中，我們發(fā)現(xiàn)存在協(xié)同作用。相比之下，重金屬的協(xié)同作

4、用對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素含量減少卻是沒(méi)有影響。然而，鎘對(duì)銅的吸收的刺激效應(yīng)只有在低濃度是有效的。與鎘效應(yīng)相反，銅對(duì)鎘的吸收限制了鎘的吸收。重金屬的互作對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的影響較小。
　　(2)在上述同樣的條件下，通過(guò)重金屬的亞細(xì)胞分布和化學(xué)形態(tài)探究鎘和銅的特異性毒害。結(jié)果顯示細(xì)胞壁和液泡中積累了最高比例的重金屬。然而，與銅相比，鎘在細(xì)胞壁上的殘留少，部分解釋了其較高的積累位置在可溶部分。盡管其較高的交換量，但是銅也顯著地積累在可溶性部分，說(shuō)明油菜

5、植物細(xì)胞壁電荷密度低。盡管如此，抗性品種浙雙758比敏感的浙大622在細(xì)胞壁上積累了更多的鎘和銅;在可溶性部分的重金屬濃度上沒(méi)有基因型的差別存在。鎘和銅在敏感的細(xì)胞器有不同的表現(xiàn):鎘在葉綠體和線粒體分布均勻，銅優(yōu)先積累在葉綠體上，相應(yīng)的在銅處理過(guò)的植物的葉綠體明顯變化大。至于重金屬的化學(xué)形態(tài)，鎘和銅各自與不同細(xì)胞配體相互作用，說(shuō)明存在不同的解毒途徑;磷酸鹽配體積極絡(luò)合銅，但鎘會(huì)以有機(jī)配體為主，使它們成為第二選擇的配體。添加銅是由有機(jī)配體