应用电子探针研究植物体中钙与钾的关系.pdfVIP

应用电子探针研究植物体中钙和钾的关系 陈慧选 (山西省农业科学院土壤肥料研究所 太原030031) 赵兴国 (太原理工大学 太原030031) 陈慧平 (中国科技大学 合肥 230026) 摘要我们用电子探针研究根毛、茎尖横断面和叶片表皮细胞的钙和钾的数量关系， 发现它们基本上遵从二次函数关系，在一定范围内，随着钾增加，钙也增加，钙达到最高 限量时，钾继续增加，则出现颉颃作用，钙数量减少；当钙数量超过最高限量时，钙继续 增加，钾的数量显著减少，不再遵从二次函数关系。从根毛和叶片表皮细胞茎尖横断面细 胞Ca2+和K+的关系看，钾进入细胞过程中可能是在通过细胞膜时，Ca2十起着重要的作用。 我们将此研究成果与维茨所作结论进行比较，发现何等相似，说明根毛、茎尖横断面 细胞和叶片表皮细胞上的Ca抖和K+的数量关系与维茨效应是一致的。 关键词 电子探针 维茨效应 钙 钾 植物组织 一些作者已详细论述过存在于植物营养中的离子间颉颃和协同的交互作用(Epstein， 1972；Coic 众多交互作用中的一个重要因素。K+和Ca”是植物营养中占优势的阳离子，并在科学文献 详细地讨论了这些阳离子。其中钾、钙关系中特别有意义的是称作为维茨效应的现象。 大麦离体断根所作的各种离子吸收的相互影响试验中发现，钙在相当宽的范围内显著地提 高钾的吸收。这种维茨效应以后为很多人所确认，不少学者都对它进行过讨论。汉森(Han— 进行处理，使根表面的钙螯合物化，结果不仅引起钾和钙的吸收量显著减少，而且根本身 速度提高，而随着ca2+的有效性提高，产生维茨效应使植物组织中K+的浓度增高。不同学 者以不同方式解释维茨效应。一般认为，在外溶液中提高ca2+的浓度或促进K+的吸收或减 少K+离子的外流损失。但是，目前还没有维茨效应是在细胞质膜上引起的这一确实证据， 但从根的代谢关系密切方面看，这种可能性是大的。 我们用电子探针研究根毛、茎尖横断面和叶片表皮细胞的钙和钾的数量关系，发现它 们基本上遵从二次函数关系，在一定范围内，随着钾增加，钙也增加，当钙达到最高限量 时，钾继续增加，则出现颉颃作用，钙数量减少；但是当钙数量超过最高限量时，钙继续 增加，钾的数量显著减少，不再遵从二次函数关系。 几1材料和方法 材料选自(1)青菜，该材料采用无土栽培培养，栽培基质为未磺化树脂，采用变动了 mg／L；(2)温室青菜；(3)温室芹菜。将根用蒸馏水冲洗干净，取材料中部根毛长5～6ram， 将表面水晾干。把新鲜根用粘附剂固定在样品支架上，立即放入扫描电子显微镜的样品室 中，用电子探针进行分析；无土栽培小青菜在lo～12片真叶期时，取78mg／L钾溶液处理 青菜的第4片叶(从伸展开的嫩叶数起)。用蒸馏水冲洗干净，切取中部靠近主脉部分，大 约3ram×5mm小段，风干，镀金，测定；同一时期取不同钾浓度处理的青菜茎尖，作为测 定材料。将新鲜茎的横断面用粘附剂固定在样品支架上，立即放入扫描电镜的样品室中进 行测定。在Philips515型扫描电镜内，用EDA×9100能谱测试，能谱数据由微机处理得出。 其中，茎尖采用面扫描，叶片和根采用点扫描测定。 团结果 表1根毛钙和钾含量(ATOM％。) 25 80 20 60 315 JO S40 5 20 节 ……～…“R超0‘碧77圹… 0 0 K 图l 无土栽培青菜根毛钾钙关系 图2