镉和氧化石墨烯对大蒜根尖细胞的影响

为了探究氧化石墨烯(GO)对大蒜根尖细胞抗镉(Cd)胁迫能力的影响,以大蒜为实验材料,研究了Cd和GO单一及共处理对大蒜生长、根尖细胞活性、根尖分生区细胞核仁形态、有丝分裂及Cd的亚细胞分布的影响.结果显示:①在本研究设置的浓度下Cd胁迫会显著抑制大蒜生长,GO会显著促进大蒜生长,GO和Cd共同处理则会在一定程度上缓解Cd对大蒜的生长抑制作用;②在单一Cd胁迫下,Cd对大蒜根尖细胞活性有毒害作用,且抑制作用随时间延长而加重,GO对Cd胁迫下大蒜根尖细胞活性下降有明显的缓解作用;③GO和Cd均会影响大蒜根尖细胞的有丝分裂并导致染色体畸变,二者共存时,GO会在一定程度上缓解Cd对大蒜有丝分裂的抑制作用;④Cd胁迫对大蒜根尖分生区细胞核仁形态有毒害作用,可以诱导核仁物质缓慢向外流出到核质甚至到细胞质基质,GO能有效缓解Cd胁迫对核仁结构的毒害作用,抑制了核仁物质向外流出;⑤GO可通过调节Cd的亚细胞分布在一定程度上缓解Cd对大蒜根部细胞的损伤.

DHAP胁迫对天山云杉幼苗生长过程中抗氧化酶活性的影响

天山云杉(Picea schrenkiana)是新疆森林生态系统中的特有种,自然更新过程出现了阻碍,3,4-二羟基苯乙酮(3,4-dihydroxy-acetophenone,DHAP)已被确证是引起这一生态过程的主要自毒物质。为了揭示天山云杉天然更新障碍的内在生理机制,本文选择5个浓度梯度(0,1.0,2.0,3.0,5.0 mmol·L^(-1))DHAP处理天山云杉幼苗,以胚根长、胚芽长和鲜质量作为幼苗生长参数,测定天山云杉幼苗根尖细胞活力和6种抗氧化酶活力(SOD、POD、CAT、APX、GPX、GR)。结果显示,2.0 mmol·L^(-1) DHAP能显著促进天山云杉幼苗的胚根、胚芽和鲜质量生长,5.0 mmol·L^(-1) DHAP显著抑制天山云杉幼苗的生长;天山云杉在DHAP浓度(c≤2.0 mmol·L^(-1))处理下,抗氧化酶SOD、CAT、APX、GPX、GR的活性随着DHAP浓度的升高而升高,POD的活性随着浓度的升高而下降,6种抗氧化酶协同作用以维持抗氧化酶防御系统的稳定;DHAP浓度(2.0 mmol·L^(-1)<c≤5.0 mmol·L^(-1))处理后的前3 d,抗氧化酶SOD、CAT、APX、GPX、GR的活性随着DHAP浓度的升高而降低,POD的活性随着浓度的升高而升高,处理3 d后6种抗氧化酶活性与对照相比差异性显著但无规律,在此浓度范围内DHAP胁迫导致天山云杉生理机制紊乱,打破了正常的生长发育机制致使细胞加速死亡。DHAP通过影响天山云杉幼苗根尖细胞活力和抗氧酶活性,进而干扰天山云杉幼苗的正常生长,成为引发天山云杉天然更新障碍的一种因素。