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芹菜根细胞的超微结构与铅形态特征分析
柳检 , 罗立强
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181253
植物细胞是植物响应重金属胁迫的重要生化反应场所,探索细胞层级中铅(Pb)的分布与形态转化是揭示有害元素对蔬菜毒性作用机理的重要途径。本研究以芹菜为例,利用能量色散透射电子显微镜(TEM-EDS)和X射线吸收近边结构谱(XANES)技术,考察了Pb胁迫后芹菜根细胞的超微结构、元素分布和形态转化。研究发现,Pb胁迫显著改变了芹菜根细胞的超微结构,导致胞间间隙加大、细胞壁增厚和质膜变糙;芹菜根、茎和叶对Pb具有显著且不同的形态转化功能,可将无机铅(Pb(NO32)转化为有机铅形态;芹菜根细胞中62.7%的Pb以Pb5(PO43Cl形态沉积在根细胞壁,根和茎中有机铅(Pb(Ac)2·3H2O)约占34.4%-37.3%,叶中总有机铅(Pb(C17H35COO)2和Pb(Ac)2·3H2O)占63.3%。结果表明,芹菜细胞的Pb-磷酸盐来源于植物体的生物合成,而非外界根际环境,芹菜根际环境的Pb能够以Pb-Ac的络合物形式进入根细胞,一部分转化成Pb5(PO43Cl沉积于细胞壁,实现Pb的解毒和耐受,少部分经茎长程运输至叶片以Pb-大分子有机酸/磷酸盐的形式贮存。
关键词: 蔬菜, 细胞, 超微结构, 铅形态, X-射线吸收近边结构谱
基于同步辐射X射线荧光光谱和X射线吸收近边结构谱研究铅锌矿区浮萍中砷的耐受机制
储彬彬 , 罗立强 , 马艳红
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.170025
水生植物浮萍能够富集高浓度的砷,是植物过滤修复技术的代表,其耐受机理备受关注。本研究利用同步辐射X射线荧光光谱(Synchrotron radiation X-ray fluorescence,SRXRF)和X射线吸收近边结构谱(X-ray absorption near edge structure,XANES)技术,开展了铅锌矿区天然富砷浮萍样品中砷元素的微区分布和形态特征研究。微区SRXRF分析了两个单片浮萍样品FP1和FP2,单点扫描时间分别为5 s和2 s,光斑尺寸分别为70 μm×80 μm和100 μm×100 μm;对FP2样品选择了6个位置进行了微区XANES单点形态分析,扫描的能量范围为11.81-11.96 keV;整体XANES形态分析是针对压片的浮萍样品,扫描的能量范围为11.67-12.27 keV。结果表明,浮萍样品整体和微区XANES数据均表明砷形态为As(Ⅲ);SRXRF微区分析发现浮萍中砷元素具有显著的叶脉分布特征,在一定浓度范围内,砷并不扩散到进行光合作用的叶肉中,有利于减轻砷对叶片的毒害作用,可能是浮萍耐受砷的一个保护机制。
关键词: 浮萍, , 微区分布, 形态