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伴随日趋严重的重金属问题,植物修复的可能机制与植物在重金属胁迫下的损伤与抗性研究成为研究热点。
本次实验采用同属于豆科蝶形花亚科的草本植物豌豆和木本植物刺槐作为为主要实验材料,采用透射电子显微镜和电镜能谱分析技术从细胞水平上分析了重金属Pb在豌豆和刺槐叶部、根部的分布与积累情况,半定量地测定了在豌豆和刺槐叶片、根部组织中,各细胞微区内Pb元素的相对含量以及Pb2+处理后豌豆和刺槐植株叶部和根部细胞中K+含量变化情况,分析了影响Pb分布状况的因素和相应的K+的含量变化情况。
本实验采用中度(100mg/L)和严重(400mg/L)胁迫下Pb2+对豌豆和刺槐幼苗的超微结构损伤以及严重胁迫下豌豆和刺槐根叶细胞内Pb的区域化分布情况,对比无污染植株,从细胞和亚细胞水平较为深入的分析探讨了重金属铅对豌豆和刺槐幼苗的伤害机制及其可能的相对耐铅机理。
使用透射电子镜显微镜和X—射线微区分析的结果显示,重金属对植物的毒害表现为植物细胞的膜结构、细胞壁、细胞核以及各种细胞器的整体伤害,只是一些结构的耐受性强一些,另一些则弱一些;豌豆和刺槐对重金属铅一定程度上的耐性,可能包括铅胁迫下不同细胞器的差异反应、根富集重金属离子、细胞壁的结合作用和液泡的区域化作用等。
Pb在豌豆和刺槐植株的分布方面,Pb主要分布在植株的根部,且根表皮层及皮层组织含量较高;Pb在叶部有少量分布,主要集中在豌豆和刺槐叶片表皮细胞;在同一细胞不同细胞器中,主要集中分布在细胞壁和液泡内。此外,从Pb在豌豆和刺槐植株内的分布与结构损伤上来看,K+在植株细胞内的变化呈现一定负相关性。