镉和铅对长柔毛委陵菜体内锌的亚细胞分布和化学形态的影响

摘要

通过营养液培养并采用差速离心技术和化学试剂逐步提取法,分析了Cd和Pb及不同Zn盐对长柔毛委陵菜（Potentilla griffithii var.velutina）叶片、叶柄和根中Zn的亚细胞分布和化学形态的影响.结果表明,除对照外,长柔毛委陵菜体内46%-74%和16%-33%的Zn分别分布在细胞壁和可溶部分中;在所有处理中,细胞壁和可溶部分的Zn含量占总量的74%-95%,这说明细胞壁和可溶部分是Zn在植物体内的2个主要分布位点.与对照相比,Zn、Cd和Pb的添加使Zn在细胞壁的分配比例显著增加9%-38%（p〈0.05）,而可溶部分的分配比例则显著减少6%-40%（p〈0.05）.与单Zn处理相比,Cd和Pb虽然没有改变Zn亚细胞分布中“细胞壁〉可溶部分〉细胞核和叶绿体〉线粒体”的格局,但增加了在细胞壁或可溶部分的分配比例,促进Zn向细胞壁或液泡中转移.Zn在长柔毛委陵菜体内以多种化学形态存在：在对照中植物各部位和单Zn处理的叶片中,Zn的乙醇提取态和水提取态所占比例达到61%-87%;在单Zn处理的叶柄和根中,Zn的氯化钠提取态和乙醇提取态占总量的62%-73%;在Zn/Cd和Zn/Pb复合处理中,氯化钠提取态、乙醇提取态和水提取态等3种化学形态占总量的70%-89%.Zn、Cd和Pb的添加大多提高了Zn的氯化钠提取态的分配比例,而降低乙醇提取态的分配比例,促进Zn向活性较弱的结合形态转移.这些结果表明细胞壁固持、液泡区隔化和活性较强化学形态的减少是长柔毛委陵菜在单Zn处理、Zn/Cd和Zn/Pb复合处理下耐Zn的主要机制.此外,不同Zn盐对长柔毛委陵菜的Zn亚细胞分布没有明显影响,而硝酸锌处理使Zn的乙醇提取态成为优势形态.