铅和铅+钙处理对蚕豆根细胞质膜H-ATPase和Ca-ATPase活性的影响

摘要

本实验选用不耐铅的蚕豆品种进行两种处理，一是分别用浓度为0、0.02、0.10、0.50、1.00、1.50mmol/LPbCl2溶液进行胁迫处理，二是用在1.00mmol/LPbCl2中分别加入0、0.5、1、5、10、20mmol/LCaCl2的溶液进行处理，然后分别在24、48、72、96测定蚕豆根长及蚕豆根质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性。实验结果显示用不同铅浓度处理后，蚕豆根质膜H+-ATPase活性呈先升后降的趋势，即在轻度胁迫下，H+-ATPase活性上升，但随着胁迫的加重，时间的延长，酶活性明显下降。蚕豆根质膜上的Ca2+-ATPase活性的变化与H+-ATPase相似，也呈先升后降的趋势。在用低浓度铅处理时，由于浓度低，且多数pb2+受阻于细胞膜外，蚕豆根质膜上H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性的上升是一种应激性上升，此时pb2+浓度并未对质膜上H+-ATPase和Ca2+-ATPase产生实质性毒害作用。随着pb2+浓度继续增大，进入细胞的pb2+通过附着作用而使细胞膜的结构改变、功能丧失，从而使H+-ATPase活性和Ca2+-ATPase活性下降，此时表现出pb2+的毒害作用。实验结果显示铅溶液中加入不同浓度钙溶液后，蚕豆根质膜H+-ATPase活性随着低浓度Ca2+的增加，呈明显上升状态，在Ca2+到达一定浓度后，其上升趋势趋缓。而铅胁迫下蚕豆根质膜Ca2+-ATPase活性随低浓度的Ca2+加入，在经历一个上升的过程后，却随着Ca2+浓度的继续增加而出现下降。在低浓度钙加入后，两种酶活性都有回升，证明Ca2+的存在对pb2+的有拮抗作用，变相地降低了Pb2+浓度，所以此时质膜上H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性比铅处理的对照高。但随着Ca+浓度的不断增大，质膜上H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性出现了不同变化。质膜H+-ATPase活性继续呈缓慢上升趋势。本实验认为质膜H+-ATPase活性的这种变化仍得益于Ca2+对pb2+的拮抗效应。而质膜Ca2+-ATPase活性则开始出现下降趋势。本实验认为外源Ca2+浓度较高时，会大量增加细胞内Ca2+含量。而细胞内Ca2+含量过高时，就会与磷酸反应形成沉淀，扰乱以磷酸为基础的能量代谢，对酶活力产生抑制作用。 实验结果显示用低浓度铅溶液处理，前期处理阶段对蚕豆根的生长有促进作用，但随时间延长，而逐渐转为抑制。高浓度铅对蚕豆根生长有抑制作用，浓度越大，时间越长，抑制作用越明显。铅胁迫下，加入不同浓度钙溶液能缓解铅对蚕豆根生长的抑制作用。钙浓度越大，其缓解作用越明显。本实验证实根的生长与H+-ATPase活性变化密切相关。 上述结果说明，铅对蚕豆根质膜上的H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性的影响是其对蚕豆造成毒害的重要方面。加入钙虽能拮抗一部分铅的毒害作用，但钙过量也会出现植物毒害。

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文摘

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前言

1逆境胁迫对植物细胞质膜ATP酶活性的影响(综述)

2材料与方法

3实验结果

4分析与讨论

参考文献

致谢

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