荞麦边缘细胞对铝毒害的响应.doc

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1、荞麦边缘细胞对铝毒害的响应　　摘要：以江西荞麦和内蒙荞麦为材料，采用悬空气培养法，研究Ａｌ３＋对荞麦相对根长、原位和离体边缘细胞活性、黏液分泌量的影响。结果表明，Ａｌ３＋降低荞麦相对根长和边缘细胞活性。相同Ａｌ３＋浓度处理下，附着于根尖的边缘细胞活性要大于离体边缘细胞。细胞黏液层厚度与Ａｌ３＋浓度相关，且离体边缘细胞黏液层厚度要大于原位边缘细胞，耐铝品种中表现的更为明显。由此说明，荞麦边缘细胞在一定程度上能通过改变细胞活性和黏液层厚度对铝毒害做出适应性的反应。　　关键词：荞麦；铝毒；边缘细胞；黏液　　中图分类号：Ｓ５１７；Ｑ９４５．７８文

2、献标识码：Ａ文章编号：0439－８11403－0496-03　　　　ＲｅｓｐｏｎｓｅｏｆＲｏｏｔＢｏｒｄｅｒＣｅｌｌｓｔｏＡｌｕｍｉｎｕｍＴｏｘｉｃｉｔｙｉｎＢｕｃｋｗｈｅａｔ　　　　ＺＨＡＮＧＳｈｕ－ｎａ，ＬＩＳｈｉ－ｐｅｉ，ＭＡＯＬｉｎｇ－ｌｉｎｇ，ＺＨＥＮＧＹｉ，ＸＵＧｅｎ－ｄｉ，ＹＡＮＧＢｉｎ　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＡｌｔｏｘｉｃｉｔｙｏｎｔｈｅｒｅｌｅｔｉｖｅｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ，ｔｈｅｖｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅａｔｔａｃｈｅｄａｎｄｄｅｔａｃｈｅｄｒｏｏｔｂｏｒｄｅｒｃｅｌｌｓａｎｄｔｈｅｐｒｏｄ

3、ｕｃｔｉｏｎｏｆｍｕｃｉｌａｇｅｏｆｔｗｏｂｕｃｋｗｈｅａｔｃｕｌｔｉｖａｒｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｕｓｉｎｇａｅｒｏｐｏｎｉｃｃｕｌｔｕｒｅｍｅｔｈｏｄ．Ａｌsｔｒｅｓｓｃｏｕｌｄｓｕｐｐｒｅｓｓｒｏｏｔｇｒｏｗｔｈａｎｄｔｈｅｖｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｏｏｔｂｏｒｄｅｒｃｅｌｌｓｏｆｂｕｃｋｗｈｅａｔ．ＴｈｅｖｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｏｏｔｂｏｒｄｅｒｃｅｌｌｓｃｌｉｎｇｉｎｇｔｏｔｈｅｒｏｏｔｔｉｐｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｄｅｔａｃｈｅｄａｔｓａｍｅＡｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｍｕｃｉｌａｇ

4、ｅｌａｙｅｒｗａｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅＡｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｌａｙｅｒｏｆｔｈｅａｔｔａｃｈｅｄｒｏｏｔｂｏｅｄｅｒｃｅｌｌｓｗａｓｔｈｉｃｋｅｒｔｈａｎｔｈａｔofｄｅｔａｃｈｅｄ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎＡｌ－ｔｏｌｅｒａｎｔｃｕｌｔｉｖａｒ．ＴｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｂｏｒｄｅｒｃｅｌｌｓｃｏｕｌｄｍａｋｅａｄａｐｔｉｖｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｏＡｌｔｏｘｉｃｉｔｙｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｃｅｌｌｖｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｐｒｏｄｕｃingｏｆｍｕｃｉｌａｇｅ．　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｕｃｋｗ

5、ｈｅａｔ；Aｌｕｍｉｎｕｍｔｏｘｉｃｉｔｙ；ｂｏｒｄｅｒｃｅｌｌｓ；ｍｕｃｉｌａｇｅ　　　　在高度风化的酸性土壤中，铝是限制作物生长和矿质元素吸收而导致减产的一个主要胁迫因子［１，２］。我国酸性土壤遍及南方１５个省区，总面积为２０３０万ｈｍ２，约占全国土地总面积的２１％［３］。国内外有关铝对植物的毒害和植物的抗性研究已有许多报道［４］，其中，有关边缘细胞在植物耐铝中的作用已经引起了许多学者的关注［５，６］，但由于试验证据仍相当缺乏，故其机理至今还没完全确定。　　边缘细胞，是从根冠表皮游离出来并聚集在根尖周围的一群特殊细胞［５］，起源于根冠

6、分生组织的有丝分裂，作为根表面和土壤间构建的一个生物表界面，在减少或避免外界的生物与非生物胁迫，如真菌、细菌、线虫的侵染［７］和铝毒害［５］中起着重要作用。有研究表明，边缘细胞可通过细胞程序性死亡［７］、分泌黏液［８］来保护或减轻铝对植物的毒害。根边缘细胞具有特殊的生理活性和生物学意义，而且容易获得，保存简单。因此，本试验以耐铝性较强的荞麦边缘细胞为材料，研究铝对边缘细胞的毒害作用及细胞的耐铝性反应，以明确边缘细胞在荞麦耐铝中的作用。　　１材料和方法　　１．１供试材料　　供试材料为产自江西和内蒙的两个荞麦品种［9］。　　１．２培养方法　　

7、荞麦种子用蒸馏水浸泡４ｈ，转移至盖有湿润纱布的培养皿内，置于黑暗环境下２５℃恒温箱中萌发２４ｈ。选取根长一致露白荞麦种子分两部分进行试验。　　第一部分以原位边缘细胞为材料，将露白种子播于底部装有２００ｍＬ无菌水的塑料盆中进行悬空气培养［１0］，温度２８℃，湿度８０％。每２ｈ喷洒１次Ａｌ３＋处理液。Ａｌ３＋以ＡｌＣｌ３形式供应。Ａｌ３＋浓度设为０、５０、１００、２００μｍｏｌ／Ｌ，Ａｌ３＋处理２４ｈ后收集边缘细胞，分别测定细胞的活性和黏液厚度，每个处理重复６次。　　第二部分以离体边缘细胞为材料，挑取根长为２５ｍｍ的荞麦幼苗的根尖１０个，将根

8、尖边缘细胞洗于１．５ｍＬ含有１ｍＬＡｌ３＋处理液的离心管中，静置２ｍｉｎ后用吸管轻轻吹打，制成边缘细胞悬浮液，进行悬浮培养试验，测定边缘细胞活性和黏液层厚度，处理浓度和时间与原位边缘细胞相同。