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主题: Si颗粒促水稻细胞拒Cd

Si颗粒促水稻细胞拒Cd 2018-07-31 09:38 #2656

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Environ Pollut:广东生态环境技术所李芳柏|Si颗粒促水稻细胞拒Cd

(文献编号:C2017-034

已有文章报道硅能够缓解水稻细胞的Cd毒性,但是硅性质的影响及其分子机制仍然不清楚。

2017年,广东省生态环境技术研究所李芳柏课题组在Environmental Pollution上发表了题目为“Silica nanoparticles alleviate cadmium toxicity in rice cells:Mechanisms and size effects”的研究成果,探究不同尺寸的Si纳米颗粒对于缓解Cd毒性的影响。

实验材料为水稻悬浮细胞,检测其在有无硅纳米颗粒(SiNPs)条件下的Cd毒性。不同尺寸(19nm、48nm、201nm)的SiNPs处理时,活细胞的比例大致分别提高到95.4%、78.6%和66.2%,表明Cd毒性缓解程度随着SiNPs尺寸增大而减小。形态学观察结果表明:SiNPs不存在时,胞内细胞器的完整性出现严重的结构改变与损伤,而有SiNPs的细胞即使是在高浓度Cd环境下仍然几乎保持完整。SiNPs会积聚在水稻细胞表面。通过ICP-MS检测发现,Cd优先聚集在细胞壁上。


水稻悬浮细胞在不同尺寸Si纳米颗粒处理后的吸Cd2+速率。负值表示吸收


同时,研究中还利用基于非损伤微测技术(Non-invasive Micro-test Technology, NMT)的NMT活体生理检测仪 Physiolyzer®,检测了水稻细胞的Cd2+流速,发现经过SiNPs(19nm、48nm、201nm)处理后,Cd2+吸收速率分别平均下降了15.7倍、11.1倍和4.6倍。SiNPs抑制了Cd吸收转运(OsLCT1 and OsNramp5)的基因表达、促进了Cd向液泡转运基因(OsHMA3)和Si吸收基因(OsLsi1)的表达。

此研究表明,SiNPs存在时,水稻悬浮细胞吸收Si的能力至少提高了1.87倍,而且抑制了其Cd吸收能力,从这两方面缓解了Cd对水稻细胞的毒性。
最后修改: 2018-07-31 10:09 由 Magee.
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