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为了了解不同钙化合物对铅胁迫下蚕豆根尖细胞质膜Ca2+-ATPase活性的影响,本实验分别用不同浓度的Pb(NO3)2(0.025、0.05、0.10、0.50、1.00、1.25mmol/L)、以及Pb(NO3)2(1.00mmol/L)与不同浓度的CaCl2(0.5、1、5、10、15、20mmol/L)和Ca(NO3)2(0.5、1、5、10、15、20mmol/L)复合处理培养蚕豆,测定其根尖细胞质膜Ca2+-ATPase活性的变化。
使用不同条件测定蚕豆根尖细胞质膜Ca2+-ATPase活性结果表明,经不同浓度Pb(NO3)2处理后蚕豆根尖细胞质膜Ca2+-ATPase活性呈现先上升后下降的趋势,当Pb(NO3)2浓度为0.05mmol/L时,Ca2+-ATPase活性最高,随后开始下降,并且随着培养时间的延长,其对Ca2+-ATPase的促进作用加强。当Pb(NO3)2浓度为1.00mmol/L时,对Ca2+-ATPase活性的影响最为严重,并且随着时间的延长,酶活逐渐低于对照组。这说明低浓度的铅对Ca2+-ATPase活性具有促进作用,而高浓度的铅则抑制了蚕豆根尖细胞质膜的Ca2+-ATPase活性。
随后,本研究选择了Pb(NO3)2的最大胁迫浓度:1.00mmol/L与不同浓度的钙化合物(CaCl2和Ca(NO3)2)复合,测定不同钙化合物对Pb(NO3)2胁迫下蚕豆根尖细胞质膜Ca2+-ATPase活性的影响,结果发现,低浓度的钙(0.5~5mmol/L)处理后Ca2+-ATPase活性随着处理浓度和时间的增加,不断升高;而在高浓度的钙(10~20mmol/L)处理下,随着处理浓度和时间的增加,活性不断降低,当Ca2+浓度达到15mmol/L时,其活性低于单独用1.00mmol/L铅处理后的酶活。表明低浓度的钙对铅胁迫下Ca2+-ATPase活性具有促进作用,而高浓度的钙则对其产生了抑制作用,并且可能与铅协同作用,导致酶活低于单独用铅处理时的活性。
本实验还比较了两种钙化合物对铅胁迫下Ca2+-ATPase活性的影响发现,Ca(NO3)2与铅复合处理后的Ca2+-ATPase活性明显高于CaCl2与铅复合处理后的酶活,这说明不同的阴离子对Ca2+-ATPase的活性也有一定的影响。
综上所述,在一定浓度范围内[Ca2+]能缓解由于铅胁迫所造成的植物体损害,从而提高植物的抗逆性,一旦[Ca2+]过高,则会对生物体产生损伤。