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铊是一种非必需的、剧毒的重金属元素。矿山开采使铊释放入环境,而铊被植物吸收进入到食物链将导致严重的毒性问题。目前,植物根系吸收铊的机理还不明确。本研究以含铊水培液方式比较了多种植物样本的铊吸收能力,并以有较高Tl吸收能力的水稻为实验材料,通过添加钾离子通道抑制剂、阴离子通道抑制剂和ATP酶抑制剂,对比添加前后水稻对Tl吸收能力的差异;同时比较铊钾共存条件下,K存在对水稻吸收Tl的影响,初步阐明水稻根系吸收铊的机理;还通过外源有机酸和DTPA的添加,研究影响Tl(Ⅲ)稳定的因素。结果如下:1.水培试验中比较不同植物的铊吸收情况:水稻的铊吸收量较大,高于蕨类植物肾蕨、水生植物狐尾藻以及羽衣甘蓝、菜心;吸收积累部位方面,水培水稻根部铊吸收量占整株铊吸收量的84.8%,而羽衣甘蓝茎叶部铊吸收量占整株的55%左右;土培方式下,水稻根部铊吸收量占全株的78.93%;羽衣甘蓝茎叶部铊吸收量占61.07%。水稻对铊的吸收累积主要集中在根部,而羽衣甘蓝的铊主要累积在茎叶。两种植物在土培与水培条件下铊吸收规律基本一致。2.铊胁迫下添加外源有机酸对水稻铊吸收的影响表明,三种有机酸(苹果酸、柠檬酸、草酸)的加入都对水稻铊吸收有抑制作用。外源草酸对抑制铊吸收的能力高于苹果酸、柠檬酸。草酸是铊处理下水稻的特异性根系分泌有机酸,而且在25μM铊浓度下,与对照相比,对水稻根际有机酸分泌的种类及含量均有抑制。3.抑制剂影响水稻根系中铊吸收的实验表明,在K离子通道抑制剂、阴离子通道抑制剂与ATP酶抑制剂处理下,对比抑制剂影响铊钾离子的吸收结果,间接表明了水稻根系铊吸收可能通过K离子通道途径并且存在主动吸收的过程,阴离子通道对铊的吸收存在影响。铊钾离子的吸收存在竞争关系,钾离子的存在可促进单一抑制剂对Tl吸收的抑制作用;在多种抑制剂互作条件下,对Tl吸收将有不同的影响。4.Tl(Ⅰ)和Tl(Ⅲ)是Tl的两种氧化还原态,Tl(Ⅰ)是环境中的主要存在形态。Tl(Ⅲ)与植物共存时很容易转化为Tl(Ⅰ),是何种物质促进Tl(Ⅲ)的转化,也没有相关报道。外源有机酸可导致Tl(Ⅲ)的不稳定性并促使Tl(Ⅲ)还原为Tl(Ⅰ)。植物细胞或根部分泌物中的低分子量有机酸是引起Tl(Ⅲ)被还原的重要原因。Tl(Ⅲ)可与DTPA形成稳定而较强的配合物Tl(Ⅲ)-DTPA,促进植物水培体中Tl(Ⅲ)的稳定性。