硼對(duì)豌豆根和根邊緣細(xì)胞鋁的吸收與分布的影響.pdf

1、鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素，常以鋁硅酸鹽或氧化鋁的形式存在，但在酸性條件下能以活性鋁離子的形式溶出，對(duì)植物產(chǎn)生毒害。鋁毒對(duì)植物根系生長(zhǎng)的抑制被認(rèn)為是鋁毒害的最主要的癥狀。由于根尖比成熟的根部組織積累更多的鋁，因而認(rèn)為根尖是鋁毒害的最初作用部位。根邊緣細(xì)胞來源于根冠分生組織，具有調(diào)節(jié)根際環(huán)境，減少根系機(jī)械阻力，保護(hù)根尖等作用。鋁對(duì)根尖產(chǎn)生毒害，必定對(duì)根邊緣細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育也產(chǎn)生影響，已有的研究發(fā)現(xiàn)，隨著鋁濃度和處理時(shí)間的增加，邊緣細(xì)胞的

2、活性顯著降低。硼是植物生長(zhǎng)必需的微量元素，硼酸通過與細(xì)胞壁果膠多糖中的RG-Ⅱ形成酯鍵，使細(xì)胞壁中果膠多糖相互連接成網(wǎng)狀，維持細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，保證其發(fā)揮正常生理功能。目前關(guān)于硼鋁關(guān)系的研究報(bào)道結(jié)果不完全一致，仍需進(jìn)一步研究。因此研究加硼與缺硼豌豆根尖與根邊緣細(xì)胞在鋁脅迫下的反應(yīng)，可以從微觀方面闡明硼在植物鋁脅迫下的作用。
　　 通過施加外源硼的方式獲得有硼(加入H3BO3)與缺硼(加入3-NBA)的豌豆，在原位條件和離體條件下研究

3、硼鋁對(duì)根邊緣細(xì)胞的存活率、總數(shù)和活性的影響，以及根尖不同根段的可溶性糖、丙二醛含量變化，鋁在不同根段的分布情況，揭示硼對(duì)植物鋁毒的作用：鋁脅迫下，加硼能有效緩解鋁毒傷害；缺硼顯著加重鋁離子的毒害。具體研究結(jié)果分述如下：
　　 1.原位根邊緣細(xì)胞在鋁脅迫下，存活率顯著下降，表明鋁對(duì)根邊緣細(xì)胞有致死效應(yīng)。加硼能顯著增加細(xì)胞存活率，硼減少鋁脅迫引起的細(xì)胞死亡，減輕鋁毒；缺硼顯著增加細(xì)胞總數(shù)。
　　 2.離體根邊緣細(xì)胞在鋁脅迫下

4、，鋁吸收量隨鋁濃度的升高而顯著增加，加硼后細(xì)胞鋁吸收量顯著降低，而缺硼條件下（加3-硝基苯硼酸，3-NBA處理）細(xì)胞鋁吸收量顯著升高。在鋁脅迫下，離體根邊緣細(xì)胞的細(xì)胞活性隨鋁濃度的升高而降低，加硼后細(xì)胞活性與對(duì)照相比顯著上升；在鋁濃度為250μM時(shí)，缺硼（3-NBA處理）細(xì)胞活性顯著下降。離體根邊緣細(xì)胞鋁吸收量與細(xì)胞活性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.8195，說明鋁的吸收導(dǎo)致了細(xì)胞的死亡。
　　 3.不同根段在原位條件下，吸收的鋁

5、從高到低依次為0-0.25cm＞0.25-0.5cm＞0.5-1.0cm。鋁脅迫下，加硼能明顯降低根段0-0.25cm和0.25-0.5cm的鋁含量，上述根段在缺硼條件下（加3-NBA處理）鋁含量則顯著增加。
　　 原位根根段總糖含量依次為0-0.25cm＜0.25-0.5cm＜0.5-1.0cm。在鋁脅迫下，可溶性總糖含量顯著上升，加硼后顯著降低了根段可溶性總糖含量，而缺硼（3-NBA處理）則顯著增加根段可溶性總糖含量。

6、>　　 根段丙二醛含量依次為0.5-1cm＜0.25-0.5cm＜0-0.25cm。加鋁后，丙二醛含量在根段0-0.25cm和0.25-0.5cm上升顯著，表明鋁引起根段膜脂過氧化程度增加，加硼后根段0-0.25cm和0.25-0.5cm的丙二醛含量顯著下降，根段0-0.25cm在缺硼時(shí)（3-NBA處理）顯著增加了丙二醛含量，表明加硼可抑制鋁對(duì)根段的膜損傷，缺硼則加重此傷害。
　　 4.不同根段在離體條件下，吸收的鋁從高到低依

7、次為0-0.25cm＞0.25-0.5cm＞0.5-1.0cm。鋁脅迫下，離體根鋁含量隨鋁處理濃度的增加而增加，總體上看，加硼能明顯降低根段鋁的含量，缺硼顯著增加根段鋁含量。
　　 總體來看，離體根段可溶性總糖含量依次為0.5-1.0cm＞0-0.25cm＞0.25-0.5cm。離體根在鋁脅迫下，可溶性總糖含量略有升高，加硼能顯著降低可溶性總糖含量，而缺硼（3-NBA處理）在鋁濃度為500μM時(shí)顯著增加可溶性總糖含量。
　

8、　 根段丙二醛含量依次為0-0.25cm＞0.25-0.5cm＞0.5-1.0cm。加鋁后，丙二醛含量略有升高。加硼顯著降低丙二醛含量，表明硼緩解了鋁造成的膜脂過氧化，在鋁濃度為500μM下，根段0-0.25cm和0.5-1.0cm缺硼顯著增加丙二醛含量。
　　 綜上所述，鋁脅迫加硼能顯著緩解鋁毒，降低根段和根邊緣細(xì)胞的鋁含量，降低根段和根邊緣細(xì)胞的可溶性總糖和MDA含量，增加根邊緣細(xì)胞的活性；而缺硼則明顯加重鋁毒，顯著增加根