鉀離子跨細胞膜吸收過程受銨影響的機理探討.pdf

1、鉀是植物細胞中含量最豐富的陽離子之一，對生物體具有重要的生理功能。銨離子與鉀離子的吸收之間存在拮抗作用，銨離子的存在抑制了鉀離子的吸收。然而，銨離子究竟通過何種機制抑制鉀離子的吸收，到目前為止還沒有明確的報道。 因此本試驗采用水培方法對銨離子抑制作物幼苗吸收K+的機制進行了研究，主要研究結(jié)果如下：1.NEM的濃度選擇0.2mmol/L時即可以抑制96％以上鉀載體系統(tǒng)對鉀離子運輸?shù)哪芰Α?mmol/L的TEA比10mmol/L的T

2、EA對鉀離子通道的抑制效果更好。在5mmolK+/L濃度下，K+的跨細胞膜轉(zhuǎn)移過程仍有很大一部分是通過載體蛋白組成的高親和轉(zhuǎn)運系統(tǒng)來完成的。NH4對鉀載體和鉀通道均有一定的抑制作用，但對各自的抑制程度在不同外源K+濃度下不同。在低鉀濃度下，NH4+對通道的抑制作用明顯高于載體，而隨著外源K+濃度的升高，NH4+對通道的抑制作用低于對載體的抑制作用。隨著K+濃度的增加，載體通道吸收的比例下降。當(dāng)兩種抑制劑同時加入時，小麥仍會通過其它轉(zhuǎn)移方

3、式來吸收K+，這種途徑很可能就是非選擇性離子通道。 2.隨饑餓時間延長，三種作物吸收速率變化趨勢不一樣。玉米呈上升趨勢，而小麥大豆呈下降趨勢。不同植物自身的饑餓誘導(dǎo)能力不同。饑餓時間(＜=8天時)對三種作物根系的生長的負面影響不大，各個參數(shù)總的變化趨勢還是以上升為主，對三種作物根系的生長并沒有造成明顯傷害。 3.植物根細胞K+高親和系統(tǒng)在作用過程中所表現(xiàn)的K+吸收曲線仍可用簡單的Michaelich-Menten動力學(xué)方

4、程加以描述。不同植物K+高親和系統(tǒng)的Vmax和Km值之間存在著明顯差異：其中Km值間的差異較小，在50％以內(nèi)，而Vmax值的差異很大，小麥高出大豆11倍以上。NH4+可能對不同植物根表細胞膜高親和系統(tǒng)K+載體蛋白基因表達有抑制作用，但不同植物受抑制的程度不一，NH4對豆科類植物高親和系統(tǒng)K+載體蛋白基因表達的抑制作用最大；對高親和系統(tǒng)而言，NH4+的存在對K+和載體蛋白之間的親和性雖有影響，但影響程度不大，由NH4+所導(dǎo)致的Km的降低率

5、均在10％以內(nèi)。 4.小麥的K+吸收動力學(xué)參數(shù)受介質(zhì)pH的影響很小。不同pH條件下，銨離子減少小麥對鉀離子的吸收主要通過對鉀離子載體總量的影響而實現(xiàn)，而不是靠降低載體與鉀離子之間的親和性實現(xiàn)的。NH4+對K+的影響因介質(zhì)pH不同存在差異，pH6.5時NH4+對K+的影響要低于pH5.0。 5.溶液pH影響植物對鉀離子的吸收，但對大豆和小麥的影響不一樣。高pH有利于大豆對鉀離子的吸收，不利于小麥對鉀離子的吸收。植物吸收鉀離

6、子最終會引起溶液中氫離子濃度的增加。但鉀離子的吸收與氫離子的分泌量之比不是一個定值。它隨溶液pH變化而變化。大豆的該比值小于小麥。銨離子的存在可降低植物對鉀離子的吸收速率。對小麥來說，pH對銨離子減少鉀離子吸收的影響更為強烈。 6.不同供銨條件下，NH4+競爭小麥K+通道的絕對量，隨NH4+濃度的增加而增加。銨搶占鉀離子通道的量盡管隨著NH4+濃度的增加而增加，但與鉀吸收的絕對量減少之間并非數(shù)量對等關(guān)系。在有NH4+存在時，部分