電鏡—能譜法研究超富集植物重金屬微區(qū)分布的方法優(yōu)化.pdf

1、超富集植物對過量的重金屬表現出很高的耐性，在很高的濃度下仍然能夠保持旺盛的生長，研究重金屬在超富集植物的組織水平、細胞水平及亞細胞水平的分布狀況，對于理解超富集植物對重金屬的耐性和解毒機理有很大幫助。在研究重金屬微區(qū)分布的方法中，電鏡—能譜法是比較常用的一種，但不同樣品的前處理過程和儀器觀察方式都會對結果產生一定影響。本文利用掃描電鏡—能譜法和透射電鏡—能譜法，研究多重金屬超富集植物長柔毛委陵菜（Potentilla griffithi

2、i）、圓錐南芥（Arabis paniculata）和東南景天（Sedum alfredii）中Zn、Cd、Pb的微區(qū)分布，重點比較了各種樣品前處理方式及電鏡能譜觀察方法的優(yōu)缺點，并對整個操作流程進行了優(yōu)化。得到研究結果如下： 1）對掃描電鏡制樣方法進行探索，比較了含水樣品直接冷凍干燥法和樣品固定脫水后從有機溶劑中冷凍干燥法。發(fā)現直接凍干法雖然處理過程簡單、快速，而且處理過程中重金屬的重新分布較少，但由于疏松的植物材料在凍干的

3、過程中其形態(tài)結構嚴重受損，對后續(xù)電鏡的觀察造成巨大影響。而后一種方法可使樣品的形態(tài)結構可以得到很好保存，而且Na2S的預處理能有效沉淀固定樣品中重金屬避免其重新分布，再加上干燥前樣品在液氮中進行冷凍切斷獲得未受干擾的新斷面，可最大程度地降低前處理中細胞內物質的流失，保證了結果的可靠性。 2）通過對三種材料的根系和葉片的掃描電鏡分析，對比二次電子成像技術、背散射電子成像技術和能譜的三種分析技術，發(fā)現背散射電子成像技術對樣品的成分

4、襯度比較大，可迅速直觀地觀察到重金屬的可能分布位置，再結合能譜的點、線、面等分析，可以方便、準確、快速地確定重金屬的微區(qū)分布情況。能譜分析中微區(qū)定點分析適合樣品中小顆?；蚓植课^(qū)域中元素組成成分的分析；而線掃描和面掃描方式進行的能譜分析可能得到元素的空間分布圖，更適于組織水平上元素分布差異性的研究，但要求樣品表面盡可能的平整而且目標元素含量盡可能的要高。 3）比較了透射電鏡的幾種樣品前處理方式對重金屬超微分布研究的優(yōu)缺點，包括

5、常規(guī)處理方法、硫化鈉預處理法、不做電子染色的戊二醛單固定處理法、不做電子染色的戊二醛—OsO4處理法。結果表明，不做電子染色的戊二醛—OsO4處理法，在反差較弱的材料電鏡下能夠分辨得出植物組織細胞的細胞壁、液泡、葉綠體、線粒體等的細胞器結構，同時可以減少Pb、U染色后的污染問題及對目標重金屬被Pb、U掩蓋的問題，有利于進行能譜分析，因此適合于植物中重金屬亞細胞水平定位的研究。 4）掃描電鏡—能譜和透射電鏡—能譜在重金屬微區(qū)分布