Pb在水花生愈伤组织中的超微定位及对矿质元素的影响

• 作者: 康宜宁 张乐乐 施国新 王娟
• 来源期刊: 水生生物学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 愈伤组织 水花生 Pb 亚细胞分布 超微定位 矿质元素
• 年，卷（期）: 2012,（2）
• 页码范围: 307-315
• 分类号: Q945
• 字数: 6181字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1035.2012.00307

摘要

水体重金属污染已经成为一个日益严重的环境问题,了解水体重金属污染原理、处理水体重金属,已经成为一个必需解决的课题.由于重金属元素具有难降解、易积累、毒性大等特点,另外还能被水生植物富集吸收进入食物链危害人畜健康.因此,植物对重金属毒害的抗性机理以及提高植物抗重金属胁迫能力的探索研究越来越引起人们的关注.虽然在铅(Pb2+)胁迫下植物的抗氧化反应已经有了一些报道,但有关于植物愈伤组织受到重金属胁迫后变化的研究报道较少.鉴于此,研究将分布广泛的挺水植物水花生进行愈伤组织培养,克服了光照、温度、水分及植物生长发育在自然状态下的不可控制性,使实验数据更具重复性和科学性.经过70％酒精30s、5％次氯酸钠10min和0.1％升汞10min消毒后,在激素为6-BA(3.0 mg/L)和NAA(0.2mg/L)的1/2MS培养基中培养出水花生茎段的愈伤组织并以此作为研究对象,以常见的污染环境的重金属离子-Pb2+为胁迫因子.研究了在不同Pb处理浓度(0、0.2、0.4、0.8和1.6 mmol/L)下愈伤组织对Pb的积累、亚细胞分布、亚显微定位及矿质元素的影响.结果表明,随着培养液中Pb浓度的增加,(1)愈伤组织体内的Pb含量极显著上升,富集系数为2341-2681；(2)各亚细胞组分中的Pb含量都呈逐渐上升的趋势,但分配比例明显不均,分布规律为细胞壁＞细胞器＞可溶性部分,Pb胁迫与处理浓度间存在显著的剂量—效应关系,Pb在亚细胞分布与对细胞超微结构的损伤关系密切；(3)超微定位观察发现在细胞壁上分布有大量的Pb颗粒,细胞内膜结构及基质中也都存在Pb; (4)Pb对各亚细胞组分中矿质元素的影响不同,其中抑制了大量元素P、K、Mg和微量元素Na、Zn、Mn的吸收;Ca在细胞壁中先升后降,细胞器中逐渐减少,可溶性部分中则是逐渐增加;Fe和B在各亚细胞组分中均表现出先升后降；Cu在前两个组分中总体呈上升趋势,可溶性部分中则是先升后降；Si在细胞壁中逐渐减少,细胞器中呈先升后降的趋势,而可溶性部分中无法测出.可见,Pb打乱了各亚细胞组分中离子平衡,导致愈伤组织正常生理活动紊乱,这些都是Pb毒害水花生愈伤组织的主要表现.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	施国新	南京师范大学生命科学学院江苏省生物多样性与生物技术重点实验室	127	4732	41.0	64.0
2	王娟	南京师范大学生命科学学院江苏省生物多样性与生物技术重点实验室	36	200	9.0	13.0
3	康宜宁	南京师范大学生命科学学院江苏省生物多样性与生物技术重点实验室	3	40	3.0	3.0
4	张乐乐	南京师范大学生命科学学院江苏省生物多样性与生物技术重点实验室	3	40	3.0	3.0