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植物Cu2+毒害最明显的症状就是根生长的抑制，而有关Cu2+毒害抑制根生长的机制以及Cu2+诱导胁迫的机制仍不清楚。本文研究了Cu2+胁迫对对拟南芥幼苗根伸长、根毛形态、DNA损伤、活性氧(ROS)积累、质膜完整性、细胞死亡的影响，进而探讨了Cu2+胁迫下根伸长生长被抑制的生理机制以及Cu2+毒害的作用机理。主要结果如下： Cu2+胁迫改变了拟南芥根的形态。形态观察表明，Cu2+对拟南芥根伸长的抑制存在浓度效应，Cu2+浓度越高，抑制效果越明显。主根长度与Cu2+浓度存在显著的负相关关系。但Cu2+胁迫显著增加了根毛的长度及根毛的密度，而根成熟区以下的根长度减小。 分根试验表明，接触高浓度Cu2+的根生长受到抑制，而在对照培养基(没有额外添加Cu2+)的根能够正常地生长，没有受到抑制，并且长出很多侧根。同时ROS的积累及细胞死亡只在75μMCu2+的侧根出现，而对照培养基的侧根则没有引起ROS的积累及细胞死亡，表明Cu2+对根生长的毒性是局部性的。 彗星试验表明Cu2+处理与拟南芥根DNA损伤呈正相关，即随着处理浓度的增大，根细胞内DNA的损伤量增大，各处理组的OTM值与对照组之间差异极显著。并且Cu2+的浓度与细胞的OTM值(损伤量)呈近线性相关。 ROS积累的荧光图像表明，ROS相对荧光随着Cu2+浓度的增加而显著增加，表明Cu2+胁迫增强了拟南芥幼苗根ROS的积累。同时也促发了抗氧化物酶活性的变化。与对照相比，Cu2+胁迫增强了超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化氢酶(CAT)，过氧化物酶(POD)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性。表明拟南芥根的抗氧化酶响应由Cu2+引起的氧化胁迫。 用伊文斯蓝将根染色来测定质膜完整性，随着Cu2+浓度的增加，伊文斯蓝的吸收近直线地增加，表明Cu2+的毒性显著地减少了质膜的完整性。用碘化丙啶(PI)对根进行染色观察，0和25μMCu2+胁迫时，只能看到很弱的荧光染色。但是，在50，75和100μMCu2+胁迫时，能够清楚地看到根的荧光染色，主根的细胞活性显著降低。 上述研究表明，重金属Cu2+浓度的增加引起拟南芥根ROS积累的增加，并伴随着细胞质膜完整性的丧失，DNA的损伤以及细胞的死亡。由Cu2+胁迫诱导的细胞死亡是由ROS的积累及质膜完整性的破坏引起的。