重金屬Zn2+和As5+對水花生愈傷組織的毒害機制研究.pdf

1、現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的發(fā)展致使水體重金屬污染日益嚴重。本文培育并采用致密型水花生愈傷組織作為實驗材料,以Zn2+和As5+兩種重金屬為脅迫因子,以探究重金屬對水生植物的脅迫機理。研究結(jié)果表明:
　　 (1)以70％酒精滅菌30s,再以2％次氯酸鈉滅菌15min,最后以0.1％升汞滅菌5min可殺死大多數(shù)微生物,得到較多的無菌培養(yǎng)物,為水花生較佳滅菌方式。選用帶腋芽的莖段為外植體并接種于加以6-BA(2.5mg/L)/NAA(0.1mg/L

2、)的1/2MS培養(yǎng)基,愈傷組織誘導率最高。
　　 (2)不同Zn2+濃度(0、10、50、100、200mg/L)脅迫下,低濃度Zn2+(10 mg/L),對水花生愈傷組織傷害不大,當Zn2+濃度<50 mg/L時,植物愈傷組織細胞內(nèi)的超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶活性,可溶性蛋白、游離脯氨酸、GSH和AsA含量均有所升高。而隨著Zn2+濃度增加,可造成葉綠素a、葉綠素b含量下降,可溶性蛋白含量下降,游離脯氨酸,谷胱甘肽

3、和抗壞血酸含量下降；水花生愈傷組織體內(nèi)活性氧清除系統(tǒng)中SOD、POD、CAT三種酶平衡被破壞,不能有效阻止O2-和H2O2的積累,游離脯氨酸含量上升、MDA含量高度積累。電鏡掃描結(jié)果發(fā)現(xiàn),Zn2+破壞了細胞的膜系統(tǒng),特別是對葉綠體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細胞核造成了不可逆的損傷。Zn2+打破了水花生愈傷組織正常代謝所需的生理和結(jié)構(gòu)基礎,打亂了代謝平衡,導致愈傷組織死亡。但是結(jié)構(gòu)的變化要滯后于生理變化。Zn2+對水花生愈傷組織的致死濃度范圍在5

4、0-200mg/L。
　　 (3)不同As5+濃度(0、5、10、25、50mg/L)脅迫下,水花生愈傷組織中的葉綠素a、葉綠素b和可溶性蛋白含量不斷下降,丙二醛和游離脯氨酸含量上升；過氧化物酶和過氧化氫酶活性先升后降,超氧化物酶活性活性呈下降趨勢,谷胱甘肽和抗壞血酸含量先升后降,但都高于對照值。As5+對水花生愈傷組織的致死濃度范圍在10-50mg/L。
　　 綜上所述,重金屬對水花生愈傷組織的毒害作用與重金屬對水生植