2个镉耐性差异箭舌豌豆品种中镉的化学形态及亚细胞分布

芮海云, 沈振国, 张芬琴. 2个镉耐性差异箭舌豌豆品种中镉的化学形态及亚细胞分布[J]. 生态毒理学报, 2017, 12(4): 377-384. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20161029002
引用本文: 芮海云, 沈振国, 张芬琴. 2个镉耐性差异箭舌豌豆品种中镉的化学形态及亚细胞分布[J]. 生态毒理学报, 2017, 12(4): 377-384. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20161029002
Rui Haiyun, Shen Zhenguo, Zhang Fenqin. Subcellular Distribution and Chemical Forms of Cadmium in Two Vicia sativa Varieties with Different Cadmium Tolerances[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2017, 12(4): 377-384. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20161029002
Citation: Rui Haiyun, Shen Zhenguo, Zhang Fenqin. Subcellular Distribution and Chemical Forms of Cadmium in Two Vicia sativa Varieties with Different Cadmium Tolerances[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2017, 12(4): 377-384. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20161029002

2个镉耐性差异箭舌豌豆品种中镉的化学形态及亚细胞分布

    作者简介: 芮海云(1969-),女,博士,副教授,研究方向为植物逆境生理研究,E-mail:njrtz@sina.com
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(31160053,31560072);泰州学院博士基金(TZXY2015JBJJ005)

  • 中图分类号: X171.5

Subcellular Distribution and Chemical Forms of Cadmium in Two Vicia sativa Varieties with Different Cadmium Tolerances

  • Fund Project:
  • 摘要: 通过溶液培养实验,研究了镉胁迫下2个箭舌豌豆(Vicia sativa)品种(镉耐性品种L3,镉敏感品种ZM)中镉的积累、镉的亚细胞分布和化学形态以及非蛋白巯基化合物(NPTs)的响应。结果表明2个箭舌豌豆品种根较地上部积累更多的镉。镉在箭舌豌豆根、茎和叶中主要分布于可溶性组分,敏感品种ZM根中可溶性组分的镉含量和占总镉的比例显著高于耐性品种L3。细胞壁结合镉占总镉的比例在2个品种中均为叶 > 茎 > 根。镉在箭舌豌豆根和茎内主要以去离子水(d-H2O)提取态和1 mol·L-1氯化钠(NaCl)提取态存在,ZM根中d-H2O提取态镉的含量和比例显著大于L3。箭舌豌豆叶中镉主要以2%醋酸(HAc)提取态存在。ZM叶中80%乙醇提取态镉的比例大于L3,0.6 mol·L-1盐酸(HCl)提取态镉和残渣态镉的比例小于L3。2个品种根和茎中NPTs的含量在镉胁迫下显著升高,ZM根中NPTs的含量显著大于L3。研究结果表明,箭舌豌豆镉解毒的主要机制包括限制镉由根部向地上部转运和液泡隔离。此外,根和茎中镉与有机酸结合和NPTs螯合,叶中镉以移动性低、毒性低的形态存在也是箭舌豌豆镉解毒的重要机制。ZM较L3根中更多镉以移动性高的形态存在,L3较ZM叶中更多镉以难移动的形态存在,是L3较ZM具有更高镉耐性的重要原因。
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-10-29

2个镉耐性差异箭舌豌豆品种中镉的化学形态及亚细胞分布

    作者简介: 芮海云(1969-),女,博士,副教授,研究方向为植物逆境生理研究,E-mail:njrtz@sina.com
  • 1. 泰州学院医药与化学化工学院, 泰州 225300;
  • 2. 南京农业大学生命科学学院, 南京 210095;
  • 3. 河西学院农业与生物技术学院, 张掖 734000
基金项目:

国家自然科学基金(31160053,31560072);泰州学院博士基金(TZXY2015JBJJ005)

摘要: 通过溶液培养实验,研究了镉胁迫下2个箭舌豌豆(Vicia sativa)品种(镉耐性品种L3,镉敏感品种ZM)中镉的积累、镉的亚细胞分布和化学形态以及非蛋白巯基化合物(NPTs)的响应。结果表明2个箭舌豌豆品种根较地上部积累更多的镉。镉在箭舌豌豆根、茎和叶中主要分布于可溶性组分,敏感品种ZM根中可溶性组分的镉含量和占总镉的比例显著高于耐性品种L3。细胞壁结合镉占总镉的比例在2个品种中均为叶 > 茎 > 根。镉在箭舌豌豆根和茎内主要以去离子水(d-H2O)提取态和1 mol·L-1氯化钠(NaCl)提取态存在,ZM根中d-H2O提取态镉的含量和比例显著大于L3。箭舌豌豆叶中镉主要以2%醋酸(HAc)提取态存在。ZM叶中80%乙醇提取态镉的比例大于L3,0.6 mol·L-1盐酸(HCl)提取态镉和残渣态镉的比例小于L3。2个品种根和茎中NPTs的含量在镉胁迫下显著升高,ZM根中NPTs的含量显著大于L3。研究结果表明,箭舌豌豆镉解毒的主要机制包括限制镉由根部向地上部转运和液泡隔离。此外,根和茎中镉与有机酸结合和NPTs螯合,叶中镉以移动性低、毒性低的形态存在也是箭舌豌豆镉解毒的重要机制。ZM较L3根中更多镉以移动性高的形态存在,L3较ZM叶中更多镉以难移动的形态存在,是L3较ZM具有更高镉耐性的重要原因。

English Abstract

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