玉米发芽过程重金属镉中毒机理研究

为了深入探讨重金属胁迫下植物重金属代谢过程及机理,采用有一定重金属镉耐受能力的农作物玉米为试验材料,综合研究了不同镉浓度（5~100μmol.L 1）及不同处理时间下玉米幼苗发芽、不同组织部位镉含量及分布、镉中毒前后液相色谱质谱联用谱图（HPLC-MS）、核磁共振氢谱图（1H NMR）和总蛋白氨基酸含量。结果表明,低于50μmol.L 1的镉浓度能促进玉米发芽,高于此浓度可明显抑制发芽。镉在胚乳、根、茎、芽等新鲜组织部位的分布不均,其分布情况为：胚乳〉根〉茎〉芽。HPLC-MS和1H NMR分析结果表明,玉米中镉以金属螯合剂（PC）形式络合。总蛋白氨基酸含量分析说明镉胁迫影响营养物质的吸收及合成。重金属镉在整个玉米幼苗中传输积累过程为：大量镉吸附在胚乳中,部分直接吸附在根表面;部分镉以游离形式存在,部分以植物金属螯合剂螯合形式存在;镉在细胞中与各种蛋白作用,在胞液、液泡、胞间连丝等细胞器间传递;镉经根、茎传输到芽,此过程主要受浓度梯度影响;镉的传输过程很可能遵循顺浓度梯度的协助扩散过程,试验证明了此过程的合理性。