秋茄體內(nèi)重金屬的亞細(xì)胞分布及巰基化合物對(duì)重金屬的響應(yīng).pdf

1、細(xì)胞區(qū)域化及植物絡(luò)合素是植物耐受或抗重金屬的重要機(jī)制。目前有關(guān)紅樹(shù)植物體內(nèi)細(xì)胞壁、液泡的區(qū)域化，可溶組分及細(xì)胞器等對(duì)重金屬的固定的研究幾近空白，而植物絡(luò)合素等巰基化合物在紅樹(shù)植物抗重金屬污染中的作用尚未見(jiàn)報(bào)道。本文通過(guò)人工模擬砂培秋茄(Kandelia candel(L.) Druce)幼苗，分別以鋅濃度為0，50，100，200，400，600，800 ppm，銅濃度為0，10，20，40，60，80，100 ppm，鎘濃度為0，2.

2、5，5，10，20，40，60 ppm進(jìn)行脅迫處理，在T1(7d)及T2(30d)進(jìn)行取樣分析。分析秋茄葉片及根中(Non-protein Thiols，NPT)、谷胱甘肽(Glutathione，GSH)、植物絡(luò)合素(Phytochelatins.PCs)對(duì)重金屬的響應(yīng)，在30天時(shí)對(duì)秋茄體內(nèi)的重金屬積累及亞細(xì)胞分布進(jìn)行研究。本研究旨在探討巰基化合物在秋茄抗重金屬污染中的作用，研究秋茄對(duì)三種重金屬的亞細(xì)胞分布，為預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)Zn、Cu、C

3、d對(duì)紅樹(shù)植物的環(huán)境脅迫生理生態(tài)效應(yīng)，尋找重金屬污染的生物標(biāo)記物，研究紅樹(shù)植物對(duì)重金屬的抗性機(jī)制，以及為紅樹(shù)林濕地的保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明： 1.Zn、Cu、Cd處理下，秋茄幼苗葉片及根中的NPT含量均顯著高于CK；Zn處理下，隨處理濃度的升高而升高；Cu處理下，隨處理濃度的升高而升高而后降低；Cd處理下，隨處理濃度的升高而升高而后降低；三種重金屬的處理下NPT均表現(xiàn)出一定的濃度效應(yīng)，且T2值較T1值低。 2.GSH作

4、為植物絡(luò)合素的合成底物，在Zn、Cu、Cd處理下表現(xiàn)出一定的響應(yīng)。除GSH在Cu T1處理下變化不明顯，其它的處理均表現(xiàn)出升高或升高后降低的趨勢(shì)。所有處理中，T2值較T1為低。重金屬處理促使秋茄幼苗加強(qiáng)GSH的合成，為PCs的生成提供前體物質(zhì)，對(duì)秋茄幼苗抵御重金屬毒害具有重要意義。 3.PCs在Zn、Cu、Cd處理下表現(xiàn)出強(qiáng)烈響應(yīng)，Cd2.5短期處理下PCs是系列最高值，30天處理下Cd2.5、Cd5均較高。Zn、Cu處理下，P

5、Cs在高濃度下較高，這表明Cd易引起植物體絡(luò)合素的生成，Zn、Cu在高濃度下也能促進(jìn)PCs的合成。PCs的合成對(duì)于秋茄清除植物體內(nèi)游離的重金屬離子，緩解重金屬離子毒害起到關(guān)鍵作用。 4.Zn處理下各器官均能積累Zn，各器官重金屬累積量隨處理濃度的升高而升高；Zn800處理下，葉為CK的9.31倍，莖為CK的9.18倍，胚軸為CK的7.79倍，根為CK的9.22倍；各器官中Zn含量的大小依次是根>胚軸>莖葉。Zn的亞細(xì)胞分布結(jié)果為

6、：葉片中，細(xì)胞壁、可溶組分、細(xì)胞器組分、蛋白組分、膜組分5個(gè)組分的Zn的比例分別為48.06％～61.43％、10.39％～14.41％、13.70％～17.70％、5.13％～8.67％、9.52％～16.36％；根中這5個(gè)組分的比例為：46.90％～51.89％、11.69％～15.17％、8.92％～19.75％、4.82％～11.85％、7.32％～13.34％1葉片及根中各組分呈現(xiàn)細(xì)胞壁>可溶組分>細(xì)胞器組分>蛋白組分>膜組分

7、的趨勢(shì)。 5.Cu處理下各器官均能累積Cu，表現(xiàn)出隨處理濃度的升高而升高的趨勢(shì)；Cu100處理下，葉、胚軸、莖、根系各器官分別為CK的9.58倍、5.62倍、6.12倍、9.51倍；各器官中Cu含量的大小依次是根>胚軸>莖葉。Cu的亞細(xì)胞分布結(jié)果為：葉片中，細(xì)胞壁、可溶組分、細(xì)胞器組分、蛋白組分、膜組分5個(gè)組分的Cu的比例分別為：45.39％～63.03％、3.52％～8.69％、14.76％～22.14％、9.59％～22.4

8、2％、13.52％～19.90％之間；根中為：44.90％～56.45％、4.90％～10.93％、12.85％～23.40％、7.28％～15.62％、13.21％～24.29％；葉片中CK及低濃度時(shí)上呈現(xiàn)細(xì)胞壁>可溶組分>蛋白組分>細(xì)胞器組分>膜組分的趨勢(shì)，高濃度時(shí)呈現(xiàn)細(xì)胞壁>可溶組分>蛋白組分>膜組分>細(xì)胞器組分的趨勢(shì)；在根中，呈現(xiàn)細(xì)胞壁>可溶組分>蛋白組分>細(xì)胞器組分>膜組分的趨勢(shì)，但在CK及低濃度下，膜組分高于細(xì)胞器組分。

9、 6.Cd處理下各器官均能累積Cd，表現(xiàn)出隨處理濃度的升高而升高的趨勢(shì)，各器官對(duì)Cd的積累量顯著高于CK，葉為CK的29.24倍，莖為CK的38.15倍，胚軸為CK的106.14倍，根為CK的1310.32倍。Cd在各器官中的含量大小依次是根>胚軸>莖葉。Cd的亞細(xì)胞分布結(jié)果為：葉片中，細(xì)胞壁、可溶組分、細(xì)胞器組分、蛋白組分、膜組分5個(gè)組分的Cd的比例分別為：53.25％～66.90％、9.48％～13.99％、9.76％～24.0

10、8％、5.16％～8.53％、3.59％～7.78％之間，根中：50.26％～79.23％、8.35％～27.96％、13.98％～32.98％、4.70％～12.36％、4.74％～10.15％。葉片中在CK及低濃度時(shí)上呈現(xiàn)細(xì)胞壁>可溶組分>蛋白組分>細(xì)胞器組分>膜組分的趨勢(shì)，高濃度時(shí)呈現(xiàn)細(xì)胞壁>可溶組分>蛋白組分>膜組分>細(xì)胞器組分的趨勢(shì)；根中呈現(xiàn)細(xì)胞壁>可溶組分>細(xì)胞器組分>蛋白組分>膜組分的趨勢(shì)。 7.各器官中重金屬含量