Cd脅迫下桐花樹幼苗的解剖結(jié)構(gòu)響應(yīng)及鎘的累積分布變化.pdf

1、已有的研究表明,植物的根葉結(jié)構(gòu)在調(diào)控重金屬的吸收、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)運(yùn)上起著重要的作用;同時(shí),進(jìn)入植物體內(nèi)的重金屬通過與特定的細(xì)胞組分結(jié)合,可以改變重金屬的細(xì)胞毒性。有鑒于此,本研究以紅樹植物桐花樹為試驗(yàn)材料,通過光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM-Edx)技術(shù),研究了不同Cd濃度處理下(0,0.5,2.5,5mg L-1),桐花樹解剖結(jié)構(gòu)對(duì)Cd脅迫的響應(yīng)變化;采用滲透離心法分離亞細(xì)胞組分,分析了不同Cd濃度處理下,Cd在桐花樹中的亞細(xì)胞分布特征

2、。以求探討桐花樹對(duì)Cd脅迫的解剖結(jié)構(gòu)響應(yīng)變化規(guī)律及剖析Cd在紅樹植物體內(nèi)亞細(xì)胞分布特征與Cd耐性之間的關(guān)系。研究主要結(jié)論如下:
　　 1.Cd脅迫誘導(dǎo)了葉片的“旱生化”解剖結(jié)構(gòu)特征。Cd0～5 mg L-1范圍內(nèi),桐花樹葉片近軸端和遠(yuǎn)軸端角質(zhì)層隨Cd處理濃度的升高而顯著增厚。Cd0.5～5mg L-1范圍內(nèi),上表皮的厚度與葉片厚度的比值亦呈逐漸增大趨勢。在Cd0～2.5mg L-1范圍內(nèi),Cd對(duì)近軸端、遠(yuǎn)軸端下皮組織和柵欄組織沒

3、有顯著影響,葉片隨Cd處理濃度的升高逐漸加厚,一定濃度的Cd促進(jìn)了葉片的生長。但在Cd5 mg L-1處理?xiàng)l件下,近軸端下皮組織和葉片的厚度顯著下降,葉片的生長被抑制。Cd5 mg L-1處理組,柵欄組織厚度和柵欄組織與海綿組織的厚度的比值顯著增加。這說明高濃度Cd脅迫下,桐花樹葉片在解剖結(jié)構(gòu)特征上仍維持較高的光合作用水平。Cd脅迫使葉中導(dǎo)管的直徑縮小,數(shù)量減少,葉片輸導(dǎo)水分效率降低。
　　 2.Cd0～5mg L-1范圍內(nèi),根

4、系表皮、外皮層、內(nèi)皮層的相對(duì)厚度隨著Cd處理濃度的升高顯著增加。Cd0～2.5mg L-1范圍內(nèi),皮層相對(duì)厚度沒有明顯變化。但是在Cd5mg L-1處理組,皮層和根直徑的厚度顯著下降,這說明高濃度Cd抑制了根中細(xì)胞的分裂和生長,Cd毒害作用在根部體現(xiàn)。Cd脅迫使外皮層、內(nèi)皮層以及木質(zhì)部的栓質(zhì)化和木質(zhì)化程度加深,根系透性降低。在低、中Cd處理濃度下,桐花樹根系表現(xiàn)較強(qiáng)的抗性,但是超過一定的Cd濃度時(shí),Cd對(duì)根的毒害作用加強(qiáng)。
　　

5、 3.試驗(yàn)條件下,Cd在桐花樹不同器官中的累積濃度為:根＞莖＞葉;相同Cd處理濃度下,根中Cd含量遠(yuǎn)大于莖和葉,根是桐花樹累積Cd的主要器官。各器官(根、莖、葉)Cd含量均隨著Cd處理濃度的升高而增加。
　　 4.SEM-EDX原位分析Cd的組織分布結(jié)果顯示,從根表皮到根中柱,Cd的含量變化呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。Cd的含量在根系外皮層細(xì)胞中達(dá)到最高值,然后在皮層中顯著下降。中柱木質(zhì)部細(xì)胞Cd的含量顯著低于內(nèi)皮層細(xì)胞。這說明外皮

6、層和內(nèi)皮層結(jié)構(gòu)的存在,可有效降低了Cd的吸收和運(yùn)輸。
　　 5.Cd在根尖的亞細(xì)胞分布結(jié)果顯示,質(zhì)外體是根尖累積Cd的主要部位,共質(zhì)體組分中的Cd只占總Cd含量一小部分(6.7～8.4％)。質(zhì)外體組分中,大部分的Cd與細(xì)胞壁結(jié)合,占總Cd含量的90％以上。細(xì)胞壁中Na3citrate提取態(tài)Cd含量最高(＞60％)BaCl2提取態(tài)Cd含量其次(＞20％),HCl提取態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)Cd含量很少,Cd在細(xì)胞壁中主要以穩(wěn)定的結(jié)合態(tài)存在。隨著