【摘 要】
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本论文采用电化学循环伏安法将酪胺修饰至金电极石英晶体表面用以黏附植物细胞,并通过石英晶体微天平（Quartz Crystal Microbalance,QCM）技术实时监测烟草（Nicotiana tabacum L.）BY-2细胞在不同浓度紫杉醇和细胞松弛素D胁迫下的粘弹性变化,另外采用QCM监测了烟草BY-2细胞和水稻（Oryza sativa L.）细胞在低温胁迫下粘弹性的变化,试验结果总结
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本论文采用电化学循环伏安法将酪胺修饰至金电极石英晶体表面用以黏附植物细胞,并通过石英晶体微天平（Quartz Crystal Microbalance,QCM）技术实时监测烟草（Nicotiana tabacum L.）BY-2细胞在不同浓度紫杉醇和细胞松弛素D胁迫下的粘弹性变化,另外采用QCM监测了烟草BY-2细胞和水稻（Oryza sativa L.）细胞在低温胁迫下粘弹性的变化,试验结果总结如下:（1）采用电化学循环伏安法在金电极石英晶体表面制备了聚酪胺（polytyramine）薄膜,用于黏附植物细胞。经循环伏安法、电化学阻抗法、光学显微镜观测等方法证明植物细胞可以有效黏附在polytyramine（H+）/Au传感界面上,同时QCM测定结果亦证明。（2）在电化学修饰后的金电极上黏附烟草BY-2细胞后,实时监测了烟草BY-2细胞在不同浓度紫杉醇胁迫下的粘弹性变化,结果表明,用紫杉醇处理细胞时,在低浓度时（10、15、17μmol/L）,细胞先变软再变硬,这种变软几乎是瞬时的、反映了快速的力信号参与过程;在20和25μmol/L紫杉醇作用下,细胞粘弹性指数（Cell Viscoelastic Index,CVI）由负值至最终都接近0,细胞变硬且硬度比加药前大。用细胞松弛素D处理细胞时,在低浓度时（50、100、150 ng/m L）,细胞先变软再变硬,在高浓度（200、250 ng/m L）时,细胞先快速变硬后变软,但硬度比加药前大。除对微管与微丝的直接作用影响外,我们用细胞骨架张力整合模型与微丝在细胞松弛素D作用下可能通过赫氏斑增加质膜张力解释了所观察的实验现象。此外,应用显微镜技术观测了200 ng/m L细胞松弛素D作用下烟草细胞微丝结构的变化,显微观察结果与已知的细胞松弛素D解聚微丝的作用效果一致。（3）在SiO2芯片表面修饰带正电的聚二烯丙基二甲基氯化铵（Poly dimethyl diallyl ammonium chloride,PDADMAC）以黏附细胞和原生质体,通过QCM监测细胞和原生质体在低温胁迫（由20℃到-2℃的降温）过程中的粘弹性变化。比较水稻与烟草两种细胞及其原生质体的响应,得出如下结论:（1）烟草细胞在20℃降到5℃的过程变硬,这是因为烟草细胞壁薄而弹性大,低温下易发生质壁分离而通过细胞壁变硬的机制来保护原生质体;之后在5℃到0℃范围由于微管解聚,细胞稍变软;0℃时微管重新发生聚合,细胞又有所变硬。失去细胞壁的BY-2原生质体单调变软,仅0℃附近稍有变硬现象。（2）水稻细胞壁厚且相对较硬、低温下不易发生质壁分离,所以其相应与去掉细胞壁的原生质体响应类似,均单调变软、直到0℃附近均有显著变硬现象。水稻细胞及其原生质体在0℃附近的变硬程度远大于BY-2细胞及其原生质体,因此水稻细胞比烟草BY-2细胞的抗寒性要强得多。
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