镉在黑藻叶细胞中的亚显微定位分布及毒害效应分析

水生植物被认为能积累和浓缩重金属,本文以不同浓度Cd培养7天的黑藻为材料,研究了Cd的积累,亚细胞分布,亚显微定位,存在形态及对矿质营养吸收,光合速率和呼吸速率的影响,以揭示Cd的植物毒害机理。研究结果表明,随培养液中Cd浓度的增加,植株体内的Cd含量显著上升,富集系数为193-307;不同亚细胞组份中的Cd含量也都呈上升趋势,但分布显著不均,分配顺序依次为细胞壁>可溶性部分>细胞器,其中,积累在细胞壁中的含量所占比例呈下降趋势（61.66%-52.00%）,而可溶性部分中则递增,细胞器部分结合的Cd含量所占比例相对恒定;硫化物-银法定位结果直观显示出Cd分布在细胞壁、叶绿体、细胞核和液泡中;逐步提取法分析表明受Cd毒害的黑藻体内Cd以不同化学形态存在,其中Nacl提取态占比例最大（55.05%）,其他则较少,依次为FNaCl>FHAc>F（Water）>F（Ethanol）>F（HCl）>F（Residue）;Cd对黑藻的营养元素吸收也产生影响,主要是促进对Ca,Mn,Cu,Fe的吸收,降低对大量元素P,K的吸收;Cd对黑藻的光合速率和呼吸速率都有较强的抑制作用。结果表明Cd毒害与处理浓度间存在显著的剂量一效应关系;亚细胞分布与对细胞超微结构的损伤关系密切;Cd破坏了黑藻正常生理活动的结构基础和离子平衡,并造成功能紊乱。这些都是Cd对植物产生毒害的重要原因。