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本文采用液体培养的方法,研究了锗对黄瓜毛状根系生长的影响及其培养过程中可溶性蛋白、SOD、POD和MDA酶活性的变化以及锗在黄瓜毛状根中的吸收和转化及其影响因素。所得结果如下: 与对照(不加锗)相比,在培养初期,黄瓜毛状根POD活性高于对照而SOD活性低于对照,但随着培养时间的延长,毛状根的SOD和POD活性逐渐下降,甚至到培养后期,黄瓜毛状根的SOD和POD活性大幅降低,浓度越高,POD活性越小。低浓度Ge(≤1.0mg/L)培养的黄瓜毛状根MDA含量在整个培养期间均低于对照,高浓度Ge(≥3.0mg/L)培养的黄瓜毛状根在培养后期MDA含量则高于对照。此外,不同浓度锗处理的黄瓜毛状根培养物的可溶性蛋白含量随着培养时间的延长都逐渐下降,然而与对照相比,在整个培养期间,高浓度Ge(≥3.0mg/L)培养的黄瓜毛状根其可溶性蛋白含量均高于对照,且培养基中无机锗浓度越高,其可溶性蛋白含量越高;低浓度Ge(≤1.0mg/L)培养的黄瓜毛状根其可溶性蛋白含量在培养前期高于对照而在培养后期低于对照。这可能表明,高浓度Ge(≥3.0mg/L)培养的黄瓜毛状根随着培养时间的延长和锗浓度升高,毛状根的抗氧化酶系统被破坏,膜脂过氧化加剧,致使一部分大分子蛋白降解;而低浓度Ge(≤1.0mg/L)培养的黄瓜毛状根在培养后期对培养环境有比较好的适应性。 发现黄瓜毛状根对低浓度Ge(0.5mg/L和1.0mg/L)的生物转化率较高,在整个培养期间呈逐渐上升趋势,在第9d时分别可达89.2%和94.8%,而对高浓度Ce(≥3.0mg/L)的生物转化率则较低,从培养前期的60%左右一直降到后期的30%左右。虽然黄瓜毛状根对高浓度Ge(≥3.0mg/L)在前3d的吸收率和转化率均低于低浓度Ge(≤1.0mg/L),但高浓度Ge培养的黄瓜毛状根其有机锗含量却远远高于低浓度Ge培养的黄瓜毛状根有机锗含量。其中3.0mg/L,5.0mg/L和7.0mg/L锗培养的黄瓜毛状根其有机锗含量分别达到680.9μg/gDW,945.9μg/gDW和925.5μg/gDW。而随着培养时间的延长,特别是从第6d开始高浓度Ge培养的黄瓜毛状根开始死亡,所有浓度Ge培养的黄瓜毛状根其有机锗含量均明显下降,且浓度越高,下降幅度越明显。 该结果为今后利用可快速自主生长的黄瓜毛状根系来进行微量元素锗的生物转化,为食品行业、农业和医疗制药行业制备高效低毒或无毒的有机锗奠定了实验和技术基础和提供了可能性。