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1、本課題通過(guò)水培實(shí)驗(yàn),研究了Zn脅迫下再力花的生理生化響應(yīng)、再力花對(duì)Zn的吸收富集性以及再力花對(duì)Zn脅迫的解毒機(jī)制,主要結(jié)論如下:
1.當(dāng)Zn處理濃度范圍在0.500 mmol·L-1內(nèi)時(shí),再力花葉片外觀形態(tài)正常,光合結(jié)構(gòu)完整,植株通過(guò)提高SOD、POD等酶活性及AsA、GSH含量清除體內(nèi)自由基,通過(guò)提高 Pro和可溶性蛋白含量保持細(xì)胞的滲透壓(可溶性糖含量在0.500mmol·L-1處理時(shí)就已顯著降低)。當(dāng) Zn處理濃度為1.
2、000 mmol·L-1、2.000 mmol·L-1時(shí),葉片中以上代謝都受到一定程度破壞,在培養(yǎng)后期也表現(xiàn)出一定的毒害癥狀。根系中以上代謝比葉片敏感,特別是在高濃度Zn處理下,根系出現(xiàn)了軟化、壞死等癥狀,根系的生長(zhǎng)直接影響到植株對(duì)水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,因此,0.5 mmol·L-1即為再力花生長(zhǎng)對(duì)Zn的耐受閾值。
2.在系列Zn濃度處理下,再力花地上部Zn含量最高僅為67.87 mg/Kg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于超富集植物Zn臨界含量的標(biāo)
3、準(zhǔn)值3000 mg/Kg。在1.000 mmol·L-1處理范圍內(nèi),再力花富集系數(shù)都大于1,但是當(dāng)處理濃度為2.000 mmol·L-1時(shí),富集系數(shù)小于1。但是轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均小于1,說(shuō)明再力化對(duì)Zn的轉(zhuǎn)運(yùn)能力差,并沒(méi)有符合Zn超富集植物的標(biāo)準(zhǔn)。因此,再力花并非Zn超富集植物。
3.Zn主要積累在再力花的地下部分,最大富集量達(dá)到250.73 mg/Kg。再力花將重金屬Zn的大部分控制在地下部分,可以防止重金屬Zn經(jīng)食物鏈向生態(tài)系統(tǒng)遷
4、移。重金屬Zn在根部的積累與再力花體內(nèi)Zn的存在化學(xué)形態(tài)和分布特征存在很大的關(guān)系。
4.低濃度Zn處理下,Zn主要分布于再力花根部的細(xì)胞壁,其次為細(xì)胞核與葉綠體。隨著Zn處理濃度增大至1.000 mmol·L-1、2.000 mmol·L-1時(shí),可溶部分成為Zn的最主要分布位點(diǎn),分別占45.12%及56.44%,其次為細(xì)胞壁,所占比例為23.08%與20.15%。葉綠體中Zn含量則顯著減少,細(xì)胞核中Zn的比例有所下降。在細(xì)胞最
5、重要的呼吸作用場(chǎng)所——線粒體中Zn含量則始終處于較低水平。由此可見,細(xì)胞壁并沒(méi)有效發(fā)揮阻止Zn進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)的第一屏障的作用,促使液泡成為進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)Zn的最主要結(jié)合位點(diǎn),起到一定的解毒作用,從而降低對(duì)其它細(xì)胞器的傷害。
5.低Zn濃度處理下,Zn在再力花體內(nèi)的存在形態(tài)主要是乙醇提取態(tài),占50%以上,其次是氯化鈉提取態(tài),而水提取態(tài)Zn所占比例均未達(dá)到10%。當(dāng)Zn處理濃度為0.5 mmol·L-1、1.0 mmol·L-1、2.
6、0 mmol·L-1時(shí),乙醇提取態(tài)的比例有所下降,氯化鈉提取態(tài)、水提取態(tài)的比例則隨著處理濃度的提高而提高。氯化鈉提取態(tài)Zn比例分別提高到24.86%、29.30%、30.17%,水提取態(tài)的比例分別迅速增加到26.76%、34.52%、36.30%。
6.綜上,重金屬Zn對(duì)再力花的傷害可能基于以下的原因:在高Zn濃度(1.000 mmol·L-1、2.000mmol·L-1)處理下,細(xì)胞壁不能有效攔截Zn,液泡中Zn含量也不斷提
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