PDF《第35 卷第 8 期》

2 材料与方法(Materials and methods) 2.1 芹菜苗培养 供试芹菜品种为津南实芹

1 号,种子购自河北 青县神华种子有限责任公司.芹菜种子首先在温室 内的无污染土壤中进行育苗,待幼苗长出

6 片真叶 后于人工气候室水培处理.人工气候室昼/ 夜温度为

25 ℃ /

20 ℃,光照时间为

14 h,相对湿度在 70% ~ 75%.营养液配方如下( μmol・L-1 ):Na2 MoO4 0. 5, ZnSO4 0.5,CuSO4 0.8,Fe?EDTA 5,H3 BO3 23,MnSO4 45,MgSO4 500,KH2 PO4 500,Ca(NO3 ) 1000. 芹菜苗先置于

1 /

2 浓度的营养液中预培养

1 周后,选取长势较好且一致的芹菜苗移植于塑料小桶 (每桶

4 株) 改用全营养液培养,培养

1 周后,进行 Cd 胁迫处理,此时芹菜苗株高

15 ~

16 cm.营养液中 Cd 以Cd(NO3 )2 形式加入,Cd 浓度分别为 0(CK)、

5、10 mg ・ L-1 ,每个处理

3 个重复.芹菜苗培养期间每 天均用 0.1 mol・L-1 HCl 或0.1 mol・L-1 NaOH 调节 营养液体系 pH 值在 5.5 左右,营养液

4 d 更换

1 次 并保持

24 h 通气,芹菜苗 Cd 胁迫处理

14 d 后水培 结束. 2.2 芹菜根细胞壁提取分离 芹菜植株培养

14 d 后,根系(CK、Cd 处理组) 预先置于

25 mmol・L-1 EDTA?Na 盐溶液中解析

15 min,再用去离子水冲洗干净后备用. 根据 Zhong 等(1993) 的方法对空白对照处理 组和 Cd 处理组芹菜的根细胞壁进行提取分离:先 将芹菜新鲜根组织样品(离根尖

5 cm 的根段)置于 陶瓷研钵中加入液氮研磨至粉末状;

随后再利用

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6 2

8 期 徐碌:芹菜根细胞壁对镉的吸附固定机制及其 FTIR 表征研究 75%的冰乙醇溶液对粉末进行

3 次浸提操作,每次 浸提结束后在 5000*g 的转速下离心分离

10 min;

最 终离心分离所得到的浸提物再依次用 1∶7(根重/ 体积)的冰丙酮、冰甲醇?三氯甲烷混合液(1∶1,V/ V)、 冰甲醇溶液进行洗涤,最后将经三步洗涤、离心得 到的沉淀物进行冷冻干燥.冷冻干燥结束后即作为 提取细胞壁样品,于4℃密封保存备用. 2.3 芹菜根细胞壁的化学改性 2.3.1 果胶酶改性 果胶酶改性处理可验证果胶 质在芹菜根细胞壁 Cd 吸附过程中所起到的作用.改 性方法如下(武贝,2009):称取

2 g 芹菜根细胞壁粉 末样品于离心管中,并向离心管中加入 0.1%牛血清 白蛋白和

120 mL 1%果胶酶,随后离心管在

30 ℃条 件下水浴消化

30 min,沉淀经离心分离后用去离子 水洗涤(该步骤重复

3 次).经冷冻干燥后

4 ℃ 保存 备用. 2.3.2 酯化改性 酯化改性处理可以验证羧基官 能团在芹菜根细胞壁 Cd 吸附过程中所发挥的作用. 改性方法如下(武贝,2009):称取

2 g 芹菜根细胞壁 粉末于离心管中,并加入无水甲醇

140 mL、浓HCl 1.2 mL,随后将离心管在

125 r・min-1 的转速条件下 振荡反应

12 h,反应结束后沉淀经离心分离后用去 离子水洗涤(该步骤重复

3 次),经冷冻干燥后

4 ℃ 保存备用. 2.3.3 氨基甲基化改性 氨基甲基化改性处理可 以验证氨基官能团在芹菜根细胞壁 Cd 吸附过程中 所发挥的作用.改性方法如下(武贝, 2009):称取

2 g 芹菜根细胞壁粉末于离心管中,并依次加入甲酸

80 mL、甲醛

40 mL,随后将离心管在

125 r・min-1 的 转速条件下振荡反应

6 h,反应结束后沉淀经离心分 离后用去离子水洗涤(该步骤重复

3 次),经冷冻干 燥后

4 ℃保存备用. 2.4 根细胞壁 Cd 吸附的动力学实验 根据徐碌(2014)的方法开展根细胞壁 Cd 吸 附的动力学实验:将0.06 g 提取的芹菜根细胞壁 (未改性或改性的 CK 组)置于底部垫有滤纸的滤头 中,滤头上下接口处均用导........