離子液體1-己基-3甲基咪唑溴化鹽[C6mim]Br對擬南芥幼苗根向重力性影響.pdf

1、離子液體(ILs)是一類熔融鹽，由大量不對稱性的有機陽離子和少量有機或無機陰離子組成，陽離子和陰離子的不同組合，通?？梢越M合出一系列結(jié)構(gòu)或性質(zhì)不同的離子液體。離子液體具有低氣壓、不易揮發(fā)、高穩(wěn)定性和極易溶解性等特點。ILs已經(jīng)成為一種“綠色”溶劑，目前ILs被廣泛應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，包括:有機合成，電化學(xué)，催化劑，萃取劑和離析處理等，因而，當(dāng)ILs應(yīng)用于自然環(huán)境中和生物體時需謹(jǐn)慎考慮，避免對環(huán)境造成傷害。近年來，關(guān)于離子液體的學(xué)術(shù)論文和相

2、關(guān)研究越來越多，與此同時，有關(guān)離子液體的合成類型，專利申請等也逐漸增多。
　　離子液體的深入研究和廣泛應(yīng)用，必然會帶來負面影響。其中應(yīng)用于學(xué)術(shù)研究和工業(yè)用途的主要是咪唑鹽類的離子液體。大量研究表明，離子液體對生物和環(huán)境產(chǎn)生毒性。離子液體的毒性研究成為近年來離子液體在生物學(xué)效應(yīng)領(lǐng)域的熱點，其中包括:微生物、藻類、無脊椎動物、脊椎動物、人體細胞系等。然而，關(guān)于咪唑鹽類離子液體的毒性對高等植物體作用的報道有限，ILs的毒性分子機制還不清

3、楚。
　　目前離子液體毒性對植物體影響的研究主要傾向于植物參數(shù)、抗氧化酶系統(tǒng)和光合作用等。然而，關(guān)于離子液體毒性對植物向重力性影響的報道很少。在植物體內(nèi)，向重力性是植物體在生長過程中，重力感應(yīng)和指引植物伸長的重要重力矢量。根的向重力性，對根從土壤中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，維持植物的生長發(fā)育有重要意義。本文主要從細胞和分子水平揭示了離子液體[C6mim]Br毒性對擬南芥根向重力性的影響。
　　研究結(jié)果表明:(1)隨著[C6mim]Br濃

4、度的增加，對擬南芥的根長，和向重力性的抑制越明顯。當(dāng)濃度為80 mg L-1時，擬南芥根長的生長受到了最大程度的抑制，大部分根停止生長。相同條件下，重力刺激10-12h后，和對照組相比，60 mg L-1和40 mgL-1濃度，表現(xiàn)出了明顯有效的抑制作用。(2)植物根冠部位，淀粉粒參與植物的向重力性機制，研究發(fā)現(xiàn)，[C6mim]Br改變了擬南芥根冠部位淀粉粒的數(shù)量及分布。(3)[C6mim]Br處理，改變了生長素DR5rev::VENU

5、S的分布，并且隨著[C6mim]Br濃度的增加，位于小柱細胞中的DR5rev::VENUS信號減弱越明顯。(4)[C6mim]Br處理，使生長素轉(zhuǎn)運蛋白PIN2-GFP和PIN3的熒光強度減弱，基因表達明顯降低。(5)受離子液體毒性的影響，和向重力性的刺激，造成擬南芥根尖細胞內(nèi)的標(biāo)記蛋白DR5不對稱性分布，其中PIN2主要分布在根部受重力影響的一側(cè)，PIN3兩極分化在兩側(cè)，小柱細胞也減少。因此，[C6mim]Br不僅改變了根冠淀粉粒的數(shù)