黄土区金盏菊幼苗根部细胞壁对 Pb／Cd复合胁迫响应的FTIR和Raman光谱

摘要：

植物修复法是新兴的重金属污染土壤修复手段，也是未来极富应用潜力的主流技术之一。植物根部细胞壁作为重金属／土壤／植物相的交界面，天然地成为修复效能调控过程的关键部位和信号通道。植物细胞壁与重金属离子的作用行为具有物理化学和生理生化的双重属性，但以光谱技术为切入点，原位解析植物根部细胞壁对土壤重金属离子的响应关系还不多见。以黄土区修复植物金盏菊幼苗为研究对象，分析Pb／Cd复合胁迫对其根部细胞壁形貌的影响，借助X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和拉曼光谱（Raman）揭示细胞壁对Pb／Cd胁迫的响应信号。结果发现：Pb／Cd胁迫导致金盏菊根部细胞壁弯曲萎缩，表面分布若干点状深色沉积物颗粒；XRF证实细胞壁Pb／Cd含量增加，但XRD图谱没有发现典型Pb／Cd结晶峰。FTIR图谱中—OH振动峰定位于3416cm－1处，表明Pb／Cd离子与—OH间可能存在配位键合；1701和1593cm－1处的特征峰分别移动到1736和1618cm－1，说明Pb／Cd胁迫改变了金盏菊根部细胞壁蛋白质结构属性。Raman光谱中2960cm－1附近峰强增加，暗示Pb／Cd胁迫影响了细胞壁纤维素分子排列方向。可以认为，细胞壁组分（果胶、蛋白质、纤维素等）和典型官能团（—OH，N—H，CO等）对于减缓Pb／Cd胁迫引起的金盏菊根部细胞壁毒害效应贡献较大。

关键词：细胞壁、红外光谱、拉曼光谱、Pb/Cd胁迫、金盏菊、黄土

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分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金项目21407103;中国博士后科学基金项目2012M511968;陕西科技大学科研基金项目2014xhbz-06

在线出版日期：2016-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2076-2081