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文檔簡介
1、離子液體(ILs)是一類熔融鹽,由大量不對稱性的有機陽離子和少量有機或無機陰離子組成,陽離子和陰離子的不同組合,通常可以組合出一系列結構或性質不同的離子液體。離子液體具有低氣壓、不易揮發(fā)、高穩(wěn)定性和極易溶解性等特點。ILs已經成為一種“綠色”溶劑,目前ILs被廣泛應用于不同的領域,包括:有機合成,電化學,催化劑,萃取劑和離析處理等,因而,當ILs應用于自然環(huán)境中和生物體時需謹慎考慮,避免對環(huán)境造成傷害。近年來,關于離子液體的學術論文和相
2、關研究越來越多,與此同時,有關離子液體的合成類型,專利申請等也逐漸增多。
離子液體的深入研究和廣泛應用,必然會帶來負面影響。其中應用于學術研究和工業(yè)用途的主要是咪唑鹽類的離子液體。大量研究表明,離子液體對生物和環(huán)境產生毒性。離子液體的毒性研究成為近年來離子液體在生物學效應領域的熱點,其中包括:微生物、藻類、無脊椎動物、脊椎動物、人體細胞系等。然而,關于咪唑鹽類離子液體的毒性對高等植物體作用的報道有限,ILs的毒性分子機制還不清
3、楚。
目前離子液體毒性對植物體影響的研究主要傾向于植物參數、抗氧化酶系統(tǒng)和光合作用等。然而,關于離子液體毒性對植物向重力性影響的報道很少。在植物體內,向重力性是植物體在生長過程中,重力感應和指引植物伸長的重要重力矢量。根的向重力性,對根從土壤中吸收營養(yǎng)物質,維持植物的生長發(fā)育有重要意義。本文主要從細胞和分子水平揭示了離子液體[C6mim]Br毒性對擬南芥根向重力性的影響。
研究結果表明:(1)隨著[C6mim]Br濃
4、度的增加,對擬南芥的根長,和向重力性的抑制越明顯。當濃度為80 mg L-1時,擬南芥根長的生長受到了最大程度的抑制,大部分根停止生長。相同條件下,重力刺激10-12h后,和對照組相比,60 mg L-1和40 mgL-1濃度,表現(xiàn)出了明顯有效的抑制作用。(2)植物根冠部位,淀粉粒參與植物的向重力性機制,研究發(fā)現(xiàn),[C6mim]Br改變了擬南芥根冠部位淀粉粒的數量及分布。(3)[C6mim]Br處理,改變了生長素DR5rev::VENU
5、S的分布,并且隨著[C6mim]Br濃度的增加,位于小柱細胞中的DR5rev::VENUS信號減弱越明顯。(4)[C6mim]Br處理,使生長素轉運蛋白PIN2-GFP和PIN3的熒光強度減弱,基因表達明顯降低。(5)受離子液體毒性的影響,和向重力性的刺激,造成擬南芥根尖細胞內的標記蛋白DR5不對稱性分布,其中PIN2主要分布在根部受重力影響的一側,PIN3兩極分化在兩側,小柱細胞也減少。因此,[C6mim]Br不僅改變了根冠淀粉粒的數
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