铝对水稻幼苗的生理影响

以水稻幼苗为材料研究了铝的植物毒性。将不同浓度的 AlCl 加入培养液,对幼苗处理30天。10ppm 以上的铝明显抑制水稻幼苗根和地上部分的生长。5.0ppm 以上铝可引起毒害症状。铝对根的毒害作用大于对地上部分的作用。铝主要积累在根部,少部分转移到地上部分。5.0ppm 以上的铝对叶绿体 Hill 反应和光合磷酸化作用以及根线粒体呼吸和氧化磷酸化作用均有较明显抑制作用。钙对铝的此种抑制作用有一定拮抗作用。     

大麦根细胞质膜Ca~(2+)-ATP酶和Ca~(2+)转运系统的特性

用大麦质膜微囊研究细胞质膜 Ca~(2+)转运过程,发现质膜 Ca~(2+)—ATP酶在反应系统中不存在Mg~(2+)时可正常表现活性。跨膜Ca~(2+)转运按其对Mg~(2+)的需求可分为两个过程,一个是不需Mg~(2+)的、具高Ca~(2+)亲和力和较低的转运能力;另一个则是需Mg~(2+)的、具低Ca~(2+)亲和力和较高的转运能力。前者的动力学特征与Ca~(2+)—ATP酶相近,而后者则相差很大。据此推测,大麦根细胞质膜上除Ca~(2+)—ATP酶外,还存在另一个不同的Ca~(2+)转运系统。由两者分别承担的Ca~(2+)转运过程在细胞钙信使系统中可能起着不同的作用。     

大麦根细胞质膜Ca~(2+)转运系统对盐胁迫的反应

大麦幼苗经短时间盐处理,尚未发生伤害时,虽然质膜上需Mg~(2+)和不需Mg~(2+)的两个Ca~(2+)转运系统的转运能力均基本未变,但两者的动力学特征却有所不同。在盐处理3h内,不需Mg~(2+)的Ca~(2+)转运过程对Ca~(2+)的亲和力便明显降低,而需Mg~(2+)的Ca~(2+)转运过程对Ca~(2+)的亲和力变化不大。较长时间盐处理,两个Ca~(2+)转运系统的转运能力和ATP亲和力均有不同程度的减小。这种减小与幼苗的伤害相伴出现,随处理时间加长而加剧。不同时间的盐处理下,质膜Ca~(2+)—ATP酶活性与不需Mg~(2+)的Ca~(2+)转运过程变化规律一致。Ca~(2+)—ATP酶受钙调素激活的特性在盐处理3h内即有所减小,至处理24h基本丧失。由动力学分析结果推测,短时间盐胁迫下质膜上两个Ca~(2+)转运系统的不同变化是植物的一种调节反应,它们在钙信使系统传递胁迫信号的过程中起不同作用。Ca~(2+)—ATP酶驱动的初级Ca~(2+)转运系统可能与胁迫信号的传递有关,而次级Ca~(2+)转运系统即可能起着信息传递之后将剩余 Ca~(2+)运出胞外的功能。较长时间盐胁迫下两系统Ca~(2+)转运能力的降低则是一种伤害反应。     

大麦根质膜微囊的制备及其H~ ,Ca~(2 )转运活性

用蔗糖密度梯度离心法制备出密闭程度较高的大麦根细胞质膜微囊。喹吖咽荧光猝灭和~(45)Ca~(2 )同位素示踪测定表明所制备的微囊具H~ ,Ca~(2 )转运活性。对制备出的质膜制剂纯度和膜朝向进行了分析,并探讨了质膜纯化中影响膜微囊密闭性的因素。匀浆液和悬浮液巾的单价离子盐有利于密闭膜微囊的形成。蔗糖密度梯度和葡聚糖密度睇度离心法均可得到密闭性较高的膜微囊,但后者的纯化效果较差。