稀土La(III)對辣根細胞膜的影響及機理探討.pdf

1、稀土對植物有特殊的生物效應和生理功能，包括促進種子萌發(fā)和機體生長發(fā)育、提高作物產量及抗逆性。因此，在中國和其它一些國家，稀土被廣泛應用于農業(yè)以促進作物增產。此外，稀土在鋼鐵、能源、航天、紡織及醫(yī)藥等領域也被大量使用。由此導致稀土不可避免的進入環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)，影響食品安全和人體健康。研究顯示，適量稀土對植物生長、產量、品質及抗逆性方面有促進作用；
　　 過量稀土，則起抑制作用，表現(xiàn)為“低促高抑（hormesis effect）”現(xiàn)

2、象，但稀土的促進和抑制機理尚不清楚。細胞是生命體結構與生命活動的基本單位。細胞質膜是稀土進入植物體內發(fā)生生物效應的首道屏障。因此，本論文運用掃描電鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、氣相色譜、膜片鉗技術、熒光顯微鏡、透射電鏡、聚丙烯酰胺凝膠電泳，結合分子動力學計算機模擬((Discovery Studio，Version 2.1,Accelrys Inc.: San Diego，CA，2008)等手段，研究稀土La(III)對辣根細胞

3、膜的影響及機理，研究結果總結如下：
　　 1. 通過分子動力學模擬發(fā)現(xiàn)，細胞膜蛋白，如ATPase，H-ATPase，鈣調蛋白，膜上Ca結合蛋白和膜聯(lián)蛋白表面分布著大量負電荷，可以與帶正電的La(III)以穩(wěn)定的離子鍵結合，形成La-膜蛋白復合物，改變膜蛋白構象，進而影響膜的結構與功能。
　　 2. 低濃度La(III)處理后，辣根葉不飽和脂肪酸含量增加，膜流動性增加，改善膜的性能，加速辣根葉片細胞生長、分化；與此同時，

4、辣根葉肉細胞膜K+out通道被抑制，胞內K+濃度增加，利于保持細胞膨壓和水分，促進營養(yǎng)元素吸收，改善葉肉細胞超微結構，提高葉綠素及高生物活性辣根過氧化物酶（HRP）的合成，促進植物生長發(fā)育。
　　 3. 高濃度La(III)處理后，La(III)可進入細胞，參與自由基鏈式反應自催化，導致細胞中自由基積累增加。過量自由基攻擊并氧化膜脂中不飽和脂肪酸，增強辣根葉片膜脂過氧化程度，導致原生質體結構嚴重破壞；此外，辣根葉肉細胞膜K+ou