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Plant Soil:NMT为揭示植物吸收镉锰的交互作用及机制提供证据 | NMT重金属创新科研平台

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

        NMT作为生命科学关键核心技术,是建立活体创新科研平台的必备技术。2005年~2020年,NMT已扎根中国15年。2020年,中国NMT销往瑞士苏黎世大学,正式打开欧洲市场。

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基本信息

主题:NMT为揭示植物吸收镉锰的交互作用及机制提供证据

期刊:Plant and Soil

研究使用平台:NMT重金属创新科研平台

标题:Interaction of Mn and Cd during their uptake in Celosia argentea differs between hydroponic and soil systems

作者:桂林理工大学刘杰、陈喆

 

 

检测离子/分子指标

Cd2+

 

 

检测样品

青葙根,距根尖顶端300μm的根表上的点

 

 

中文摘要(谷歌机翻)

        目的是鸡冠花argentea(A菜)可以积累镉和锰。这项研究揭示了互动Cd和Mn的作用及其机理他们对这个物种的摄取。方法在水培和土壤中种植植物镉和锰处理不同的介质。浓度和土壤溶液中镉和锰的含量由ICP-MS测定。 实时Cd2+通量用非侵入式微型测试技术。结果锰供应明显减少水培条件下C. argentea中镉的生物积累实验。 流入Cd2+的平均净流量根的添加量分别减少了10.5%和56.9%分别为0.01和0.5 mM Mn2+锰供应(1 mM)增加了米氏常数减少了1.8倍,但变化不大镉的最大吸收速度。在土壤文化中实验中,锰的施用量明显增加土壤中镉的生物积累和镉浓度解决方案。

 

 

离子/分子流实验处理方法

0、0.01和0.5 mM MnCl2,分别实时处理7天的青葙幼苗。

 

 

离子/分子流结果

        本研究的结果表明,向基础溶液中添加Mn可降低实时净Cd2+流速(图1A)。而0.01mM Mn处理的根系中Cd2+流速明显高于0.5 mM Mn处理。平均净Cd2+流速表明,Mn供应显著抑制了根表面的Cd2+内流(图1B)。此外,这种抑制作用与Mn供应浓度有关。当供Mn浓度为0.01mM时,镉的平均流速仅下降了11%,而0.5mM Mn处理下的平均流速下降了57%。

 

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图一

 

其它实验结果

  • 土壤中添加Mn能显著减轻Cd对植物生物量的抑制作用。

  • 施加Mn促进了青葙对Cd的吸收。

  • Mn可能是青葙吸收Cd的竞争性抑制剂。

  • 施加MnCl2不仅比施加MnO更能显著提高土壤溶液中的Mn浓度,还能引起的土壤溶液中Cd浓度的增加。另外,施Cd和施Mn对土壤溶液中镉含量有显著影响。


结论

        青葙吸收Cd和Mn过程中的交互作用在水培和土壤系统中存在差异。在水培条件下,Mn供应量的增加显著抑制了Cd的吸收,而在土壤中则相反。这种差异是由于Cd-Mn在水培和土壤系统中的相互作用机制不同造成的。在水培体系中,根系转运蛋白的竞争是导致植物吸收Cd减少的主要原因。在土壤系统中,Cd和Mn的交互作用发生在土壤固液界面和根系表面。然而,Mn和Cd在土壤中的吸附竞争可能是影响其在土壤系统中吸收的主要因素。由于竞争吸附作用,土壤施用Mn可显著提高土壤溶液中Cd的浓度,从而提高Cd的吸收。相比之下,Cd对Mn的积累没有影响,因为它在培养基中的浓度比Mn低得多。无论是水培试验还是土壤试验,Mn都能减轻Cd对青葙的毒害。其缓解机制可能包括抑制Cd吸收和Mn在Cd耐受中的积极生理作用。

 

 

离子流实验使用的测试液

1、对照组
0.1 mM CdCl2, pH 5.4

2、0.01 mM MnCl2实时处理组
0.1 mM CdCl2, 0.01 mM MnCl2, pH 5.4

3、0.5 mM MnCl2实时处理组
0.1 mM CdCl2, 0.5 mM MnCl2, pH 5.4

 

文章原文:https://link.springer.com/article/10.1007/s11104-020-04514-3

 

关键词:非损伤微测技术,Cd2+流速,青葙根

 

 

友情链接:

 

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