镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响

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1、镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响基本知识实验材料实验方法实验结果与分析中国大米污染分布基本介绍细胞膜电位：细胞膜电压，是指细胞膜内外之间的电势差。静息电位：指细胞在没有受到外来刺激时，细胞膜内、外侧所存在的电位差去极化：静息电位减小甚至消失的过程。超射值：膜内电位由零到反极化顶点的数值。复极化：去极化、反极化后恢复到极化的过程。关于本实验本研究以对Cd敏感性不同的两个水稻品种作为试验材料，根据Cd胁迫条件下的钾外流情况讨论了Cd对水稻根细胞膜透性的影响，旨在通过研究Cd对水稻根细胞膜性质的影响为研究Cd对作物吸收矿质元素的影

2、响机理提供理论依据，进而为Cd污染条件下的水稻生产提供参考。实验材料供试材料为淮稻11号（粳稻）和扬稻6号（籼稻）。种子经1%NaClO灭菌，蒸馏水洗净后在0.2mmo1/LCaSO4溶液中浸泡24h，置于培养箱中35℃暗中催芽。种子露白后转入营养液中，置于人工气候室内生长，每日光照14h，光强250~300μmol·m-2·s-1，温度（28±1）℃，相对湿度80％。营养液组成为：1.0mmol·L-1NH4+、0.5mmol/LNO3-、0.2mmol/LH2PO4-、1.0Mmol/LK+、0.5mmol/LMg2+、10μmol/LMn2+、0.1

3、Μmol/LMo7O246-、20μmol/LBO33-、0.15μmol/LZn2+、0.15μmol/LCu2+、35μmol/LFe2+、1.0mmol/LSiO32-每日早晚用稀HCl和稀NaOH调节营养液pH至6.0，每3d更换营养液。秧苗在营养液中生长6周后，进行膜电位测定实验方法膜电位测定将水稻幼苗的一条根固定在体积约为1.0mL的有机玻璃浴池内（图1），以2mL·min-1的速度灌流入含5mmol·L-1MES(2-吗啉乙磺酸)，0.5mmol·L-1CaCl2和0.05mmol·L-1KCl的基础缓冲液（以NaOH调节至pH6.0）。在显

4、微镜,下借助于微操纵仪,将测量电极的针尖轻轻插入距根尖10~20mm处的表皮细胞，记录膜电位的变化。实验方法膜电位测定在获得稳定的静息电位后，将基础缓冲液更换为含0.1或1.0mmol·L-1Cd2+的处理缓冲液，记录膜电位的变化。处理液用基础缓冲液配制，含有相同浓度的MES、K+和Ca2+，Cd2+以CdCl2的形式供给。每个处理用不同的水稻根重复8次以上。实验方法膜电位测定由于测量部位处于生长比较活跃的根尖，很难将微电极尖端较长时间地维持在同一细胞中，因此在考察Cd2+对膜电位长时间的影响时，先将秧苗根系浸于含1.0mmo1·L-1Cd2+的处理缓冲液

5、中，分别处理0.5、1、2、3、4、5、6、8、10、12h后再进行膜电位的测定。测定时灌流入含1.0mmol·L-1Cd2+的处理缓冲液，记录稳定的膜电位值。每个处理用不同的水稻根重复12次以上。结果与分析Cd对水稻幼苗根表皮细胞膜电位的影响根据秧苗根表皮细胞跨膜电位的试验记录曲线可以发现，当向测量槽内灌流入Cd2+时，膜电位在几分钟内即发生快速强烈的去极化（图2），且扬稻6号的去极化程度显著高于淮稻11号（表1）。当灌流入Cd2+浓度为0.1mmol·L-1的处理缓冲液时，淮稻11号在发生极化之后，大多在随后的30min内发生了缓慢的复极化；而扬稻6号

6、仅偶尔出现复极化现象，此时若再灌流入不含Cd2+的基础缓冲液，大多可恢复到处理之前的极化状态。当灌流入Cd2+为1.0mmol·L-1的处理缓冲液时，两个水稻品种在30min内都维持着去极化状态，此时即使灌流入不含Cd2+的基础缓冲液，也仅能发生部分复极化。结果与分析就更长时间（0~12h）来看，在1.0mmol·L-1Cd2+处理条件下，膜电位在经过了去极化阶段后仍有缓慢的恢复，淮稻11号在处理6~8h后已接近初始的膜电位值，而扬稻6号在处理12h后仍不能恢复到处理前的水平（图3）。谢谢1.0mmol/LCd处理0.1mmol/LCd处理处理处理