文档介绍：《细胞生物学》课程内容延伸 ——科研论文研读报告
***、镉、铜污染 对鱼草细胞膜系统的毒害作用 ——本文选自《应用生态学报》
报告人:宋佳炜李玉梅
报告时间:2009年6月17日
摘要
通过生理生化反应测定、激光共聚焦扫描显微镜及透射电镜观察等实验手段,研究了Hg 、Cd 、Cu 对高等水生植物鱼草细胞膜系统的毒害作用。结果表明:在 3种重金属离子作用下,鱼草叶细胞活性氧 ROS与丙二醛MDA含量上升,保护酶系统活性紊乱,膜脂过氧化程度加剧;质膜受损,膜透性增加,质壁分离;叶绿体膨胀至解体,类囊体膜上的光合色素光激发过程受阻,平均自发荧光强度降低;线粒体嵴突膨胀、减少,膜破损;核膜破裂。 Hg 、Cd 、Cu 对鱼草细胞膜系统的影响存在着一定的剂量效应关系。膜系统的稳定性在植物抗重金属胁迫的过程中起着关键性的作用。
本文以鱼草为材料, 通过生理生化反应测定、激光共聚焦扫描显微镜及透射电镜观察等实验手段,研究了Hg 、Cd 、Cu 对鱼草细胞膜系统的毒害作用,从膜系统和抗逆性关系的角度进一步探讨重金属污染机制,为环境管理与生物防治提供科学依据.
材料和方法
鱼草:选取生长旺盛的植株水培在无底泥玻璃缸中,放入 Forma3744培养箱内预平衡,1周后,于 8:00分别移至培养箱内已加入浓度为 、、、、、 mg·L HgCl2 (以纯 Hg 计) 和 、、、10、25和 50 mg·L CdCl2 (以纯 Cd 计)及 、、、10、25和 50 mg·L CuSO4 (以纯 Cu 计)玻璃缸中,另取两缸作为对照去离子水。光暗周期为 12h∶12h,温度为 25 ℃。从第2天开始每天8:00定时采样。选取植株倒数第3至第5枚叶片进行生理指标的测定和超微结构变化的观察。实验重复5次,实验结果取平均值。
测定方法
膜透性 MDA含量 ROS含量酶活性
自发荧光强度超微结构
实验结果
重金属离子对鱼草叶片膜透性、ROS及 MDA含量的影响
重金属离子对鱼草叶片保护酶活性的影响
重金属离子对鱼草叶片自发荧光强度的影响
重金属离子对鱼草叶片膜系统超微结构的影响
1、重金属离子对鱼草叶片膜透性、ROS及 MDA含量的影响
3种离子均使鱼草叶片膜透性、ROS及 MDA含量增加。
在 3种重金属离子作用下,鱼草叶片 ROS与MDA含量呈上升趋势,且和浓度大小及处理时间呈正相关。MDA含量积累略滞后于 ROS. 1 mg·LHg 处理 4 d的 MDA含量为对照的 .。50 mg·L Cd 及 50 mg·L Cu 处理 4 d时 MDA含量分别是对照的 1165和 1187倍。
2、重金属离子对鱼草叶片保护酶活性的影响
在 Hg 、Cu 作用下,鱼草叶片 SOD活性先升后降。
Hg处理的峰值在 mg/L,Cu 处理的峰值在 1 mg/L,Cd 处理的峰值在 25 mg/L。鱼草叶片 POD活性呈上升趋势,且和浓度大小呈正相关。在 Hg 作用下 POD活性上升幅度最大。在 Cd 和 Cu 作用下,上升幅度相对较小。1 mg/L Hg 处理 4 d时为对照的 ,50 mg/L Cd 及 50 mg/LCu 处理 4 d时,POD活性分别为对照的 。