重金属Cr6%2b和Cr3%2b对水花生愈伤毒害机制的研究.pdf

摘要 摘 要 本文选用了广泛分布的挺水植物．水花生(么加M绷砌口mp办f概P加f如s)的愈伤 组织作为实验材料，分别以这两种形态的铬离子作为胁迫因子，将水花生愈伤组 织培养在人工模拟的分别含有这两种典型重金属的污水中，运用生理生化测定、 透射电镜、DNA随机扩增、电泳等实验手段，较为系统地研究了水花生愈伤组 织对重金属铬污染的反应机制。研究结果表明： (1)水花生愈伤组织培养最适条件为：将从野外采集的水花生置于大玻璃 缸中，用自来水预培养2天后，待其抽出新枝，选取水花生幼嫩的茎段，在无菌 条件下，接种于含有6．BA和NAA(6．B～NAA=3mg·L以／0．2mg·Ld)的1／2MS 固体培养基上，放入光照培养室中，培养室温度为25℃，每天光照16小时，光 照强度为1200．1500 lx，培养出水花生愈伤组织，选取呈青白色且生长致密的愈 伤组织用于重金属毒害的实验材料。 (2)不同处理浓度C，(O、0．1、0．2、O．5、1．5nlm01．L．1)对水花生愈伤组 织处理七天以后，随着C，浓度的增加①总叶绿素(c111)、叶绿素a／b(cllla彻和 可溶性蛋白含量，均呈先升后降趋势；②超氧阴离子(02。’)和过氧化氢(H202)含量 在0．1衄no卜Ld时应激性的增加，随后又呈先降后升趋势，但始终高于对照； ③丙二醛@DA)含量在实验范围内表现为先降后升，而可溶性糖含量随C】，浓度 的升高逐渐升高：④超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(C卸 的活性以及抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量均表现先升后降；⑤电镜观察 发现，C，使叶绿体类囊体片层扭曲，被膜破损，有巨大淀粉粒存在；线粒体嵴 突数目减少，空泡化；核仁松散、消失，染色质凝集；内质网以形成囊泡形式逐 渐消失。可见，C，胁迫破坏了水花生愈伤组织的正常生理生化活动，对其细胞 超微结构造成了不可逆的损伤。 生以抛聊口挖砌P，口p忍f^僦P，．幻比s)愈伤组织02。、可溶性蛋白含量及DNA损伤效应。 选用了12个随机引物对水花生愈伤组织DNA进行＆心D扩增，扩增产物在含 有溴化乙啶的1％琼脂糖凝胶电泳中进行电泳分离。结果表明：随着C，胁迫浓 度的增加，02。‘含量总体呈上升趋势，可溶性蛋白含量则相反；10条引物扩增出 明显地条带，其中有三条引物的扩增产物在对照及处理组的条带数目或条带分布 上有明显差异，表现为单条或多条黜蟑D带的缺失或增加，或条带荧光强度深 浅的变化。因此，融妤D技术可以用于检测C，对水花生愈伤组织DNA的损伤。 (4)研究了不同处理浓度的C，+(O、O．1、0．2、O．5、1．5mm01．L。1)对水花 生愈伤组织H202含量，以及与过氧化氢清除相关的ASA、GSH含量，抗坏血酸 摘要 量的毒害影响。实验结果表明：随着C，处理浓度的增加，①水花生愈伤组织中 H202含量增加；②ASA和GSH含量在实验范围内均表现为先升后降；⑧APX 和GR活性均先上升后下降，且都在o．5衄01·L-1 c，时达到最大值；④cAT 活性表现为先升后降，而POD活性则是逐渐上升趋势；⑤Pr0含量随着C，胁迫 浓度的增大呈单线上升趋势；⑥电镜观察显示：叶绿体类囊体片层扭曲排列紊乱， 被膜破损；细胞核膜断裂、消失，核仁分散，核内容物散出；线粒体嵴突消失， 空泡化。表明，重金属Cr3+造成植物体内活性氧代谢的紊乱，使活性氧大量积累， 进而引起脂质过氧化作用，对植物造成伤害。 关键词：水花生，愈伤组织，C，，Cr3+，胁迫 Ⅱ Abstract AbStraCt IIlthe calllIs selectedas stud弘廿le of彳抛聊硎砌P，口p厅f，D抛，D埘曲、№re present metv旧forms