铜胁迫对蚕豆根尖细胞凋亡及线粒体功能的影响

摘要

为了揭示重金属铜对植物的伤害机制,对铜胁迫下蚕豆根尖细胞凋亡与线粒体功能关系进行了分析.用1.0mmol·L-1硫酸铜处理新萌发的蚕豆(Vicia faba)根尖4h,根系生长抑制率达60%,根尖细胞活力明显受到抑制.经荧光染料丫啶橙(AO)和溴化乙锭(EB)双染后,可见细胞凋亡特征,凋亡率达61.7%.同时,线粒体膜通透性明显增大,线粒体膜电位和线粒体内Cyt c/a吸光度比值下降,说明在铜胁迫下线粒体膜受到损伤.二氨基联苯胺(3,3′-diaminobenzidine,DAB)染色实验证明硫酸铜可以诱导蚕豆根尖活性氧的积累,根尖中H2O2的含量比对照组提高2.5倍.利用过氧化氢酶(catalase,CAT)预处理分解铜胁迫诱导的活性氧,可以降低细胞凋亡率和线粒体膜损伤.实验结果证明,活性氧可能介导铜胁迫造成的根尖生长抑制,是植物在遭受重金属铜胁迫时细胞凋亡和线粒体膜损伤的重要生理信号.