蜈蚣草中砷的亚细胞分布与区隔化作用

通过对砷的亚细胞分布研究,揭示砷超富集植物蜈蚣草中砷的区隔化效应,及其对砷的耐性机理.在不加砷条件下,蜈蚣草吸收的少量砷主要被固定在细胞壁上;在加砷条件下,蜈蚣草羽片砷积累量占植株总砷量的78%,其中羽片积累的砷有78%分布在羽片胞液(cytoplasmicsupernatant)中,整株植物累积的砷有61%富集在羽片胞液中.而细胞器组分始终维持较低的砷浓度水平.研究发现,蜈蚣草羽片胞液是砷的主要储存部位,胞液对砷具有非常明显的区隔化作用,这种区隔化作用可能是蜈蚣草能够解除砷毒的重要原因.

空气重金属元素在悬铃木叶中的亚细胞分布及其区隔化效应

以南京市常见行道树二球悬铃木为试材,研究了交通繁忙区和相对清洁区道路两边悬铃木叶内6种重金属元素的亚细胞分布及其区隔化效应.结果显示:交通污染区悬铃木叶内各亚细胞组分中Cr、Cu、Ni、Pb和Zn 5种重金属元素的含量均明显高于对照区,交通空气污染是影响其含量增加的主要原因之一.相对清洁区和交通污染区5种重金属元素在悬铃木叶片、叶柄的细胞壁组分中含量最高,胞外隔离系数和污染指数均大于0.900,细胞壁是大气重金属元素重要的吸滞器官,并对重金属有明显的阻隔效应;胞内细胞器对Pb和Cu的隔离系数和污染指数最大,细胞器双层膜能在一定程度上抵御重金属元素进入细胞内.悬铃木叶片和叶柄亚细胞组分的污染指数表现为胞质组分>细胞壁组分>细胞器组分,即包括液泡液在内的胞质组分是囤积重金属元素的场所.研究表明,悬铃木叶片、叶柄各亚细胞组分对重金属均有不同程度的累积能力,叶内胞质组分的囤积作用以及细胞壁、质膜与细胞器双层膜的区隔化作用可能是悬铃木叶解除重金属元素毒害的重要原因.

条斑紫菜中砷的亚细胞分布及其解毒机制的研究

通过对砷的富集形态变化和亚细胞分布研究,揭示条斑紫菜中砷的区隔化效应及其对砷的解毒机理。将活体条斑紫菜分别暴露于0.05,0.1,0.5和1.0 mg/L的亚砷酸根(AsO33-)和砷酸根(AsO3-)溶液中6 d,每天取样一次,运用HPLC-ICP-MS法分析紫菜中砷的形态变化,运用差速离心技术分析砷在亚细胞水平的分布差异。结果表明,随着介质浓度的升高和暴露时间的增加,藻体中的砷含量呈线性增长趋势,统计分析表明条斑紫菜对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的积累与暴露浓度都呈极显著正相关,相关系数RAs(Ⅲ)=0.99960,p<0.01;R As(Ⅴ)=0.9844,p<0.01;条斑紫菜对As(Ⅲ)的富集速率略高于As(Ⅴ),暴露在0.1 mg/L As(Ⅲ)和As(Ⅴ)溶液中6 d后的富集系数分别是4718.7和4111.5。研究表明,条斑紫菜中砷的亚细胞分布与区隔化差异很大,各组分的砷含量分别为:细胞液80%>细胞壁15%>细胞器5%。藻体胞液是砷的主要储存部位,胞液对砷具有非常明显的区隔化作用。通过对其富集过程中砷形态转化规律的研究发现:As(Ⅴ)会迅速被甲基化,然后再转化成砷糖(AsX1);As(Ⅴ)会迅速被富集还原成As(Ⅲ),As(Ⅲ)被逐步甲基化,然后再转化成砷糖(AsX1)。