镧元素与菠菜体内叶绿素的作用关系

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1、申旧种爹辑第卷第期年月斓元素与菠菜体内叶绿素的作用关系洪’法水魏正贵赵贵文苏州大学生物系,苏州一中国科学技术大学化学系,合肥摘要比较系统而深入地研究了在水培下稀土元素与菠菜体内叶绿素的作用十,,结果表明能促进菠菜的生长提高光合效率明显增加叶绿素含量缺情况下可部分取代的作用对形成的促进作用比对的明显,提高的电子传递效率一和原子吸收测定结果进一步表明,稀土进入叶绿体内后不仅使叶绿素增加,而且叶绿素上结合有稀土元素,形成了稀土叶绿素,缺情况下用处理后稀土叶绿素约占总叶绿素的一,一和表征出参与了叶绿素叶琳环中的配位,一键长为关健词翻菠菜叶绿素光谱学特征我们曾研究了采自稀土矿区的天然植物铁芒其体

2、内稀土元素的分布规律,发现叶绿素上结合有较多的稀土元素,并通过扩展射线吸收精细结构光谱,,,,,,,研究与叶绿素上的叶琳环的配位形式表明是与两个叶琳环配位的,卜键长为,一键长为,斓、柿叶绿素,’是双层结构接着又在实验室成功地合成出绿色的稀土叶绿素其紫外可见光谱、红外光谱证明稀土元素已参与叶琳环的配位,结果也表明稀土叶绿素是双层结构这表明无论是在天然植物体内还是体外稀土元素均可与叶绿素结合由于铁芒其采自稀,土矿区稀土元素结合到叶绿素上是通过长期的自然适应造成的但对于非稀土矿区,生长的植物来说人为施放的稀土元素能否进人作物细胞内并与生物大分子结合农业,一川,上的应用已表明稀土元素可以明显提

3、高植物叶片叶绿素的含量这是否意味着除了镁叶绿素的增加外,还有稀土叶绿素的形成若有,稀土元素是否取代镁元素而进人叶绿素的叶’琳环中作物体内的稀土叶绿素结构如何沈志强等人研究证明可进入纤细裸藻细胞内部,叶绿体是在胞内的主要驻留区室之一,并发现活的纤细裸藻细胞叶绿素与溶液作用后,叶绿素吸收光谱红光区吸收峰均发生红移,提示取代了叶绿素分子叶琳环中心的但这是间接推测的结果,未能反映稀土元素在叶绿素叶琳环中详细的配位信息世纪年代发展起来的作为探测各个元素的化学环境,特别是生物体系中探测过渡元素,是很理想的用它能够直接地、选择性地探测金属配合物中配位中心的本质〔‘一一,【’我们认为用有关膜颗粒锰复合

4、物和扩复合物的研究已有报道。,一一一收稿收修改稿国家自然科学基金批准号和苏州大学人才引进基金批准号资助项目一·洪法水,魏正贵,赵贵文,等稀土在天然植物铁芒其体内结合形式的光谱学研究高等学校化学学报,,待发表第期洪法水等斓元素与菠菜体内叶绿素的作用关系也可以方便地研究稀土与叶绿素的作用关系,而这方面研究在国内外鲜见报道鉴于上述事实,本文利用一,等方法对斓元素与菠菜体内叶绿素的作用关系进行了深人系统地研究,为进一步阐明稀土元素与光合作用、叶绿素的作用机理以及稀土元素在植物体,〔’’内的存在形式提供了十分重要的理论依据材料与方法材料的处理和培养供试材料为大叶菠菜助品种种子购自合肥市种子公司菠

5、菜种子用林溶液在℃下浸泡每更换次溶液,用去离子水浸种做对照处理后的种子做室内培养实验将用和去离子水浸泡处理的种子平摊在垫有两层湿纱布的瓷盘中,并置于℃温箱中培养至发芽挑选大小一致、健壮的幼苗移栽至盛有珍珠,、十岩的瓷盘中分别加人下列种培养液完全营养液培养液加的完、、全营养液一几缺的完全营养液加的缺完全营养液完全营养液和缺的完全营养液的配制按文献介绍的方法然后将瓷盘置人日光型生长培养箱中进行培养,温度控制为士℃,湿度为一,光强为一·,,一林持续培养每周更换次培养液并维持菠菜生长状况的测定当菠菜生长到片叶时测定单株鲜重和干重,用一便携式光合测定仪美国公司生产测定各处理的光合速率,光系统光系

6、统荧光发射谱的测定菠菜培养到片叶时,取叶片磨碎,按储钟稀等人〕的方法用丙酮提取出叶绿素蛋白质复合物,用荧光分光光度计日本日立公司测定,的一激发波长为荧光发射光谱光诱导电子传递的测定菠菜培养到片叶时,按文献介绍的方法测定每毫克叶绿素所传递的电子的微摩尔单位数电子传递测定重复次叶绿素含的测定及叶绿素的纯化菠菜培养到片叶后,用丙酮乙醇混合液提取叶绿素为防止体外稀土污染,叶片先用溶液浸洗数次,再用去离子水冲洗数次,按法用紫外可见分光光度计测定各处理的叶绿素含量按文献【〕介绍的方法纯化得到叶绿素,叶绿素中和稀土元素含,的测定叶绿素中的含量用原子吸收分光光度计测定,测定波长为叶绿素中稀土元素含量的

7、测定按文献介绍的方法用一在的等离子体光质谱仪上测定、叶绿素紫外可见光谱红外光谱和的测定将完全营养液、加的完全营养液、缺的完全营养液、加的缺完全营养液培养的菠菜中提取纯化出的叶绿素按文献介绍的方法测定其紫外可见光谱、红外光谱,稀土叶绿素在中国科学院高能物理研究所国家同步辐射实验室进行的测定,中国科学辑第卷结果与讨论矿对菠菜生长的影响诸多研究表明,稀土能促进植物的生长,增强植物的光合作用阶,’本实验研究了对菠菜生长和光合效率的影响据表,水培下对菠菜