砷超富集植物蜈蚣草原生质体的分离及其抗砷性分析

蜈蚣草（Pteris vittata）是一种砷超富集植物,能够通过根从土壤中吸收砷,并将其输送至羽叶中富集.为了探索蜈蚣草单个细胞在砷积累和砷抗性中的特性,本文首次通过酶解方法获得了这一砷超富集蕨类植物的原生质体,并研究了原生质体在不同浓度砷胁迫下的生活力.结果显示,蜈蚣草原生质体的抗砷性远高于烟草原生质体的抗砷性,与其整体植株的抗性一致.这为探索砷抗性和超富集机理提供了一个新的研究体系.     

砷超富集植物蜈蚣草原生质体的分离及其抗砷性分析

蜈蚣草(Pteris vittata)是一种砷超富集植物, 能够通过根从土壤中吸收砷, 并将其输送至羽叶中富集。为了探索蜈蚣草单个细胞在砷积累和砷抗性中的特性, 本文首次通过酶解方法获得了这一砷超富集蕨类植物的原生质体, 并研究了原生质体在不同浓度砷胁迫下的生活力。结果显示, 蜈蚣草原生质体的抗砷性远高于烟草原生质体的抗砷性, 与其整体植株的抗性一致。这为探索砷抗性和超富集机理提供了一个新的研究体系。     

蜈蚣草羽叶中砷及植物必需营养元素的分布特点

采用同步辐射X射线荧光(SRXRF)分析了砷超富集植物蜈蚣草羽叶中As及6种植物必需营养元素的分布特点, 以及各元素分布之间的相互关系. 结果显示, 元素在羽叶中的分布与其迁移能力有密切的关系. As在羽叶中的分布表明, 蜈蚣草羽叶中As具有较强的木质部运输和木质部卸载能力. 植物体内移动性较强的大量元素K的分布与As最为相似, 而移动性较弱的Fe和Ca的分布与As呈相反的趋势.     

蜈蚣草砷超富集机制及其在砷污染修复中的应用

蕨类植物蜈蚣草能够从土壤中吸收砷,并储存于地上部分羽叶的液泡中。蜈蚣草具有高效的抗氧化系统,以降低砷的毒害;其砷酸还原系统和液泡区隔化是蜈蚣草进行砷解毒和砷超富集的重要机制。本文综述了目前蜈蚣草砷超富集机制研究的主要进展,并对其在修复砷污染环境的应用中进行了讨论。     

香溪耳羽叶角质层研究

香溪耳羽叶表皮构造存在着一定程度的变异。上表皮较厚,无气孔器,无乳状突起和毛状体基。表皮细胞较规则,矩形,可分为脉路和脉间带。下表皮略薄,具气孔器,乳突状突起密集分布。气孔带上的细胞排列不规则,脉路由2—3行略呈矩形的细胞组成。气孔合唇式,微下限,大小多变,多数整齐排列成或长或短的形状,少数散生。保卫细胞略低于副卫细胞,角质化程度较邻近的表皮细胞强。     

砷、钙对蜈蚣草中金属元素吸收和转运的影响

蜈蚣草是砷的超富集植物和钙质土壤的指示植物。本试验在砂培条件下,研究砷、钙对蜈蚣草吸收和转运必需金属元素K、Mg、Mn、Fe、Zn和Cu的影响。结果表明。提高营养液中的砷浓度显著降低根部Mg和Zn的吸收。但对根部其它元素的浓度没有明显影响;叶柄中的Mn和地上部的Fe浓度因介质中添加砷而显著减少。其它元素在地上部的分布不受抑制。添加砷限制Fe从地下部向地上部转运,但促进其从叶柄向羽叶中运输;另外,还显著促进Mn由叶柄向羽叶和Zn由根向羽叶的转运。提高钙处理浓度对蜈蚣草吸收Fe、Zn、Cu无显著影响,但显著限制K、Mg和Mn的吸收。Mn是研究的6种金属元素中惟一一种明显向地上部转运富集的元素。从根部到羽叶中。金属元素间的相关性增强,在根部Ca与各种金属元素都无相关性;叶柄中Ca和Fe浓度呈极显著正相关;在羽叶中,Ca与K、Mg、Mn和Zn浓度呈显著负相关。     

超富集植物蜈蚣草中砷化学形态的EXAFS研究

采用同步辐射扩展X射线吸收精细结构(SR EXAFS)技术研究了超富集植物蜈蚣草(Pteris vittata L.)中As的化学形态及其在转运过程中的变化.结果表明,蜈蚣草中的As主要以As(Ⅲ)与O配位的形态存在.As(Ⅴ)被植物吸收后,很快转化为As(Ⅲ),其转化过程主要发生在根部.As(Ⅲ)向地上部转运的过程中价态基本不变.在植物的根部和部分叶柄中存在少量与As-GSH相似的As-S结合方式,但是在As含量最高的羽叶中基本上未发现这种结合方式.与需要提取和分离过程的化学方法相比,采用EXAFS方法研究植物中的砷形态不需经过预分离或化学预处理就可以直接测定植物样品中元素的化学形态,因此可以避免样品预处理过程对As形态的干扰,并获得可靠的砷化学形态方面的信息.     

砂培条件下施加钙、砷对蜈蚣草吸收砷、磷和钙的影响

在砂培条件下 ,研究施加钙、砷对蜈蚣草生长和砷、磷和钙的吸收及转运的影响。添加砷对蜈蚣草的生物量 (根、叶柄和羽叶的干物重 )虽未达到显著影响 (p<0 .0 5) ,但添加 0 .1 mmol/L砷时 ,表现出刺激生长效应。提高介质中钙浓度明显抑制蜈蚣草根系生长 ,钙浓度过高还会显著限制地上部生长。供应 0 .0 3mmol/L钙时 ,蜈蚣草羽片砷浓度为 42 1 8mg/kg,明显高于 2 .5和 5 mmol/L钙处理下相应的砷浓度。砷的转运系数 (羽片 /根 )随着介质中砷浓度的升高而增大 ,随着介质中钙浓度的升高而减少。这说明一定范围内提高介质中砷浓度促进砷向地上部运输 ,而钙却明显抑制砷向地上部转运。钙和砷浓度过高时 ,植株均会出现中毒症状。钙中毒表现为叶脉变褐和叶肉坏死 ;而砷中毒现象表现在叶尖和叶缘变褐。介质中砷限制蜈蚣草根部对磷的吸收 ,但对地上部磷浓度无显著影响。介质中添加砷 ,植物体内钙浓度升高 ,可能起缓解砷毒的作用。钙、砷对蜈蚣草羽片砷累积量和总累积量均有极显著的交互作用 ,钙是负交互效应 ,砷是正交互效应。添加 2 .5和 5.0 mmol/L钙时 ,相对于 0 .0 3 mmol/L钙处理分别减少地上部砷累积量 2 0 .8%和73.1 %。这表明在应用蜈蚣草进行植物修复时 ,介质中出现过高浓度的钙是不利于提高土壤修复效率     

不同生态型摩西球囊霉菌株对蜈蚣草砷吸收的影响

砷超富集植物——蜈蚣草无论是在野外或是在室内均能被丛枝菌根真菌(AM真菌)侵染,但其对蜈蚣草砷吸收及转运的机理尚不清晰.本研究将分离于湖南省郴州市金川塘某铅锌尾矿蜈蚣草根际土壤(Glomus mosseae BGC GD01,简称污染菌株)和云南省未污染土壤(G.mosseae BGC YN05,简称非污染菌株)的2种摩西球囊霉菌株分别接种于非污染生态型和污染生态型蜈蚣草根际,8周后利用菌根化蜈蚣草幼苗在浓度为100 μmol·L-1砷(Na2HAsO4·7H2O)营养液中进行为期24 h的水培试验.结果表明,2种生态型摩西球囊霉菌株分别与蜈蚣草形成中等程度侵染,侵染率为25.2％ ～31.3％.无论是接种污染菌株或是非污染菌株,均明显促进了蜈蚣草根部对磷的吸收.在24 h水培试验期间,接种非污染菌株显著促进了蜈蚣草根部砷的吸收,但接种污染菌株对蜈蚣草根部砷吸收的促进作用有限,说明AM真菌对蜈蚣草砷吸收存在种内差异.     

刈割对蜈蚣草的砷吸收和植物修复效率的影响

以野生苗移栽的蜈蚣草为试材 ,通过盆栽试验研究了收获次数对蜈蚣草生长、砷吸收和植物修复效率的影响。结果表明 :在 3次收获中 ,随着收获次数的增加 ,不同砷浓度处理之间蜈蚣草生物量的差异逐步缩小 ;不加砷的对照处理中 ,每次收获后的砷吸收速率下降趋势 ,而在 3个加砷处理中 ,第 2次收获和第 3次收获的蜈蚣草的吸砷速率为 6 3～ 75 μg/ (plant· d)、4 4～ 5 5μg/ (plant· d) ,均显著高于第 1次收获时的吸收速率。表明多次收获并没有降低砷的积累速度。由此可见 ,通过适当增加蜈蚣草的收获次数是提高砷修复效率的一种策略     

羽叶薰衣草雄性不育的细胞学研究

用光镜和电镜观察羽叶薰衣草(Lavandula pinnata L.)雄性不育小孢子发育过程的细胞形态学特征.结果表明:羽叶薰衣草花药4枚,每枚花药通常具4个小孢子囊.花药壁发育为双子叶型,从外向内分为表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞.减数分裂形成的四分体为四面体及十字交叉型.小孢子的发育过程可分为造孢细胞期、减数分裂时期、小孢子发育早期、小孢子发育晚期.未观察到二胞花粉期和成熟花粉期.羽叶薰衣草花粉败育主要发生在单核花粉时期,细胞内物质解体并逐渐消失变成空壳花粉或花粉皱缩变形成为各种畸形的败育花粉.在此之前小孢子的发育正常.羽叶薰衣草小孢子不育机制体现在绒毡层过早解体、四分体时期以后各细胞中线粒体结构不正常、胼胝质壁与小孢子母细胞脱离、花药壁细胞中淀粉出现时间异常等. 壁发育为双子叶型,从外向内分为表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞.减数分裂形成的四分体为四面体及十字交叉型.小孢子的发育过程可分为造孢细胞期、减数分裂时期、小孢子发育早期、小孢子发育晚期.未观察到二胞花粉期和成熟花粉期.羽叶薰衣草花粉败育主要发生在单核花粉时期,细胞内物质解体并逐渐消失变成空壳花粉或花粉皱缩变形成为各种畸形的败育花粉.在此 前小孢子的发育正常.羽叶薰衣草小孢子不育机制体现在绒毡层过早解体、四分体时期以后各细胞中线粒体结构不正常、胼胝质壁与小孢子母细胞脱离、花药壁细胞中淀粉出现时间异常等. 壁发育为双子叶型,从外向内分为表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞.减数分裂形成的四分体为四     

安徽羽叶报春和毛茛叶报春的微形态特征

在扫描电子显微镜和光学显微镜下,观察了安徽羽叶报春(Primula merrilliana Schltr.)与毛茛叶报春(Primula cicutariifolia Pax)的种子、花粉形态及表面纹饰与叶表皮形态结构.结果表明:2种类的种子都呈不规则七面体或多面体,多具五边形纹饰;安徽羽叶报春的种皮雕纹浅,网眼具许多小的乳头状突起;毛茛叶报春的种皮雕纹明显,网眼粗糙,具许多大的乳头状突起.2种类花粉均为球形,具散孔(孔数达10个以上),具网状雕纹.2种类的叶表皮细胞呈凹凸镶嵌状不规则排列,而在中脉处呈长方形或略带微波状长方形,上表皮细胞稍大;叶两面被腺毛,且顶端具水孔.气孔的分布属于偏叶下表面生长,在边缘处尤密,而在中脉处近无;相对而言,安徽羽叶报春的气孔略比毛茛叶报春的气孔小,且密度也低;电子显微镜下2种类的气孔外拱盖内缘光滑,保卫细胞外缘隆起明显,中间凹陷,其上着生的乳头状突起安徽羽叶报春不如毛茛叶报春明显.     

单一与复合砷锑处理对波士顿蕨富集与转化砷和锑的作用

通过水培试验,研究了单一和复合砷锑处理对波士顿蕨(Nephrolepis exaltata L.)植株各部位及其亚细胞砷锑富集和形态转化的影响,以期查明植物体内砷与锑之间可能的相互作用。结果表明,与对照组相比,单一和复合处理条件下,波士顿蕨各部位砷锑含量均有显著的增加,砷含量表现为根叶柄羽叶,锑含量表现为根羽叶叶柄。与20 mg·L-1单一Sb(III)处理相比,复合处理条件下,随着砷的同时加入(10 mg·L-1As)植株各部位锑含量出现下降,同时根部细胞器中的锑出现向细胞壁与胞液转移、而羽叶与叶柄出现由细胞壁向其他两个亚细胞组分转化的现象;与10 mg·L-1单一As(III)处理相比,复合处理条件下,锑的加入(20 mg·L-1Sb)显著降低了波士顿蕨各部位砷的含量,同时促进了根部细胞壁中的砷向胞液与细胞器转移,以及羽叶与叶柄胞液处砷向细胞壁与细胞器的转移。因此,波士顿蕨体内,砷锑之间具有拮抗作用。单一As(III)处理下,波士顿蕨根部以As(V)为主、羽叶主要以DMA为主,而Sb(III)的同时加入则能够促进As(III)更多地向As(V)和DMA转化;单一Sb(III)处理下,波士顿蕨体内以Sb(III)为主导形态,随着As(III)的同时加入,在波士顿蕨根与叶柄处,As(III)强烈地抑制Sb(III)向Sb(V)转化,相反在羽叶处却会促进Sb(III)向Sb(V)转化。     

超富集植物蜈蚣草中砷化学形态的EXAFS研究

采用同步辐射扩展X射线吸收精细结构(SREXAFS)技术研究了超富集植物蜈蚣草(PterisvittataL.)中As的化学形态及其在转运过程中的变化。结果表明,蜈蚣草中的As主要以As(Ⅲ)与O配位的形态存在。As(V)被植物吸收后,很快转化为As(Ⅲ),其转化过程主要发生在根部。As(Ⅲ)向地上部转运的过程中价态基本不变。在植物的根部和部分叶柄中存在少量与As-GSH相似的As-S结合方式,但是在As含量最高的羽叶中基本上未发现这种结合方式。与需要提取和分离过程的化学方法相比,采用EXAFS方法研究植物中的砷形态不需经过预分离或化学预处理就可以直接测定植物样品中元素的化学形态,因此可以避免样品预处理过程对As形态的干扰,并获得可靠的砷化学形态方面的信息。     

慈菇下胚轴毛的形态发育研究

慈菇种子萌发前,下胚轴基部的表皮细胞分化成生毛细胞。当下胚轴穿出种皮约1—2毫米时,生毛细胞的外壁向外突出,形成下胚轴毛。开始时,其顶端膨大,呈分泌毛状,后呈根毛状。下胚轴毛的主要功能是起固着作用。下胚轴毛发育后期,在其保留细胞核的膨大的基部和突起的毛状体之间形成一细胞壁,此时毛状体便开始萎缩脱落。下胚轴毛的基部重新形成完整的表皮细胞。     

蜈蚣草中砷超富集的分子机制研究进展

砷是一种毒性很强的类金属元素,土壤砷污染可引发一系列食品安全问题,进而威胁人类健康。蜈蚣草具有极强的富集砷的能力,在砷污染土壤的植物修复中具有重要的应用价值。深入阐释蜈蚣草超富集砷的分子机制是植物修复技术的核心理论基础。文中综述了蜈蚣草超富集砷的组学研究进展,以及目前鉴定到的砷富集过程中的重要分子元件,并对未来的研究方向和趋势进行了展望。     

土壤添加剂对蜈蚣草吸收转运铅、镉的影响

通过盆栽试验研究了磷酸二氢铵、柠檬酸与乙二胺四乙酸(EDTA)对蜈蚣草在Pb-Cd复合污染的2种北方典型土壤(潮土和潮褐土)中吸收转运Pb、Cd的影响。结果表明,EDTA显著提高了蜈蚣草体内Pb的浓度与积累量,其中羽叶的Pb浓度在潮土与潮褐土中分别为对照的33.9和5.97倍,积累量分别为对照的9.22与1.18倍。EDTA也显著提高了蜈蚣草体内Cd的浓度,其中羽叶Cd的浓度分别为对照的9.16和2.40倍;而对Cd的积累无促进作用。磷酸二氢铵与柠檬酸在2种土壤中对蜈蚣草吸收富集Pb、Cd均无促进作用。此外,磷酸二氢铵显著促进了蜈蚣草的生长;而EDTA显著降低了蜈蚣草的生物量。本研究可为蜈蚣草应用于北方Pb-Cd复合污染土壤修复和应用土壤添加剂来提高其修复效率提供理论依据。     

燕山山脉野生欧李群体叶表皮微形态特征研究

利用扫描电子显微镜对同一生境条件下自然生长的燕山山脉野生欧李实生群体（含嫁接类型）叶片表面微形态特征进行观测。结果表明：欧李叶表皮细胞形态存在两种类型,一类是上下表皮细胞向下凹陷相互连接形成蜂窝状,另一类是上下表皮细胞向上隆起近圆形,且上表皮细胞均具条纹状的角质层;叶片上表皮仅有表皮毛而无气孔分布,叶片下表皮仅有气孔分布;气孔突出于表皮细胞,属无规则型,气孔平均长度8.22±1.30 μm,宽度2.55±0.65 μm,大小21.64±8.60μm²,密度836.23±197.16 个/mm²;欧李群体中不同株系间、叶表皮细胞形态不同类别间气孔特征变异程度较大,可作为欧李优异种质选育和抗干旱胁迫研究的指标之一。     

豚鼠冠状动脉微动脉细胞静息膜电位的分布特性及机制

目的:观察冠状动脉微动脉细胞静息膜电位(RP)的分布特性及形成机制.方法:离体豚鼠冠状动脉微动脉(直径小于100 μm)上,应用细胞内微电极技术记录细胞RP.结果:①成功记录到112个细胞,细胞平均RP为(-65±4.2)mV,应用高斯函数拟合后细胞RP呈双峰状分布,两个峰值分别为-43和-74 mV,分别称为高和低R...     

普通型与矮生型梨叶片显微结构比较

应用扫描电镜和石蜡切片方法,对普通型和矮生型梨叶片的显微结构进行比较分析.结果表明:普通型和矮生型梨的叶片上表皮均有大量蜡质分布,气孔均分布在叶片下表皮,而矮生型蜡质层更厚.普通型和矮生型梨气孔器平均长轴×短轴分别为25.42 μm×19.39 μm和29.52 μm×16.85 μm,气孔平均长×宽分别为17.73 μm×5.37 μm和20.59 μm×4.07 μm;普通型和矮生型梨的叶片厚度平均值分别为196.35和227.99 μm,栅栏组织厚度平均值分别为54.93和79.13 μm,栅栏组织/海绵组厚度比平均分别为0.80和1.16.可见,野生型梨的叶片表皮蜡质层更厚,气孔更狭长,开度更小,叶片厚度和栅栏组织厚度显著较大,栅海比大于1,表现出抗旱耐寒的叶片结构特征.