大叶桉挥发物对蚕豆细胞毒性效应及信号调节

Q942; 为探讨大叶桉(Eucalyptus robusta)化感作用的细胞学机制,该研究以大叶桉挥发油及其主要成分α-蒎烯和桉油精为供体,以蚕豆(Vicia faba)的根细胞和叶保卫细胞为靶标,运用显微技术、细胞化学技术和qRT-PCR技术,研究了大叶桉挥发物的毒性效应.结果表明:(1)在大叶桉挥发物作用下,蚕豆幼根生长受抑制并表现为时间-浓度依赖效应,其化感效应强弱由大到小依次为挥发油、α-蒎烯和桉油精.(2)蚕豆根边缘细胞活性降低,分生区细胞微核率升高,有丝分裂指数下降且大部分细胞的细胞周期被阻滞在分裂前期.(3)蚕豆叶保卫细胞内NADPH氧化酶活性升高,活性氧(reactive o...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in广西植物 Vol. 43; no. 5; pp. 947 - 959
Main Authors 任雨敏, 孟巧巧, 王煜, 马丹炜
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 四川师范大学 生命科学学院,成都 610101 2023
Subjects
大叶桉
挥发物
毒性效应
信号调节
化感作用
Online AccessGet full text

Cover

More Information
Summary:Q942; 为探讨大叶桉(Eucalyptus robusta)化感作用的细胞学机制,该研究以大叶桉挥发油及其主要成分α-蒎烯和桉油精为供体,以蚕豆(Vicia faba)的根细胞和叶保卫细胞为靶标,运用显微技术、细胞化学技术和qRT-PCR技术,研究了大叶桉挥发物的毒性效应.结果表明:(1)在大叶桉挥发物作用下,蚕豆幼根生长受抑制并表现为时间-浓度依赖效应,其化感效应强弱由大到小依次为挥发油、α-蒎烯和桉油精.(2)蚕豆根边缘细胞活性降低,分生区细胞微核率升高,有丝分裂指数下降且大部分细胞的细胞周期被阻滞在分裂前期.(3)蚕豆叶保卫细胞内NADPH氧化酶活性升高,活性氧(reactive oxygen species,ROS)爆发,微丝聚合,气孔开度下降;叶保卫细胞的核畸变率升高,细胞活性降低甚至发生caspase依赖性细胞凋亡,而Ca2+通道阻断剂(LaCl3)、活性氧清除剂(AsA)和硝酸还原酶抑制剂(NaN3)均可显著提高保卫细胞存活率,说明大叶桉挥发物改变了信号分子Ca2+、ROS和NO的信号调节.综上表明,大叶桉挥发物的细胞毒性和遗传毒性改变了受体细胞的信号转导途径,诱发了细胞遗传畸变,导致受体根边缘细胞保护功能障碍和气孔运动障碍,从而影响受体根系生长和光合作用,最终导致受体生长受阻.该研究结果为大叶桉种植区的科学种植和管理提供了理论依据.
ISSN:1000-3142
DOI:10.11931/guihaia.gxzw202207029