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《大连理工大学》 2012年
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印度芥菜细胞中Hg~(2+)分布的可视化研究

刘梅子  
【摘要】:汞对动物和植物均会产生损害。印度芥菜是目前发现的较好的能够超累积汞的植物,能够高富集包括Hg2+在内的多种二价重金属离子,是比较理想的研究超富集Hg2+的分子机制和解毒机制的植物。本研究通过愈伤组织诱导获得悬浮细胞,寻找到最适宜的印度芥菜愈伤组织诱导的最优条件。在印度芥菜愈伤组织诱导试验中,选择子叶为外植体诱导愈伤组织速度较快,明显快于下胚轴和幼叶,同时愈伤组织较为疏松,呈浅黄色,形态较好。筛选出的最适诱导愈伤组织的条件为MS+2,4-D(1.0mg·L-1)+NAA (1.0mg-L"1)+6-BA(3.0mg·L-1),诱导出的愈伤组织呈现浅绿色疏松水渍状,增殖很快,数量最多,质量也最好。 本研究中使用EPNP作为对Hg2+高度敏感的探针,观察Hg2+在印度芥菜植物体的分布。结果表明,EPNP能够透过细胞壁和细胞膜,分布到细胞内部。随着培养基中Hg2+浓度从10μM升高到100μM,可以明显观察到荧光信号明显增强。时间依赖实验表明,经过3小时的培养,EPNP与汞离子结合后产生的荧光并没有淬灭。同时,通过共聚焦显微镜的观察,可以判断Hg2+主要富集在溶酶体,而不是细胞核或者线粒体中。这些观察为Hg2+在印度芥菜活体细胞中的分布提供了实验证据。 利用分子成像仪,观察印度芥菜外植体中EPNP对汞离子响应的浓度和时间依赖。随着汞离子浓度的升高,荧光的亮度明显增加。说明在活体植物中,EPNP对植物体本身无毒无害,而且随着Hg2+浓度的增加,EPNP的荧光亮度也明显增强。经过1h、2h、5h、6h培养后,印度芥菜下胚轴均呈现明显的荧光。随着培养时间的增长,可以明显看到汞离子荧光的运输情况。本研究实现了活体、实时和动态地观察研究Hg2+在印度芥菜根、茎等部位的吸收、转移和运输的过程。利用荧光分子成像技术,研究Hg2+在活体内的迁移,并以此初步开始分子影像学的研究。这是第一次使用Hg2+的荧光探针观察活体植物细胞。将EPNP应用于其他受到Hg2+污染的环境和植物,实时观察汞离子的分布和运输,进一步研究与植物修复和解毒相关的基因和蛋白,可能会对植物解毒的研究有所帮助。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X173

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【参考文献】
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