Příjem 137Cs a jeho interakce v rostlinném metabolismu

Abstract

Rostliny jsou schopné přijímat radioaktivní cesium z půdy, čímž mu umožňují vstup do potravního řetězce. Chování cesia v půdách je řízeno jílovými částicemi. Cesium se může reverzibilně vázat na jejich povrch nebo je fixováno mezi jejich vrstvami. Největší afinitu pro cesium má mine- rál ilit díky svým roztřepeným okrajům (frayed edges, FED). V půdách s obsahem organických látek vyšším než 90 % je chování cesia ovládáno právě organickou složkou a je mnohem více přístupné rostlinám. Příjem cesia je značně mezidruhově variabilní. Mnoho rostlin akumulujících velká množství cesia patří do čeledi Chenopodiaceae. Příjem cesia je ovlivňován ostatními ionty v půdním roztoku. Nejzásadnější vliv má draslík. Při zvýšení koncentrace externího draslíku z 50 μM na 250 μM poklesl příjem cesia třicetkrát. Draslík ovlivňuje mobilitu Cs v půdě i příjem rostlinami. Díky chemické podobnosti cesia s draslíkem jsou některé draslíkové přena- šeče schopny transportovat oba kationty velice efektivně a jsou proto považovány za hlavní místo vstupu cesia do kořenů rostlin.Velká část transportu cesia je zprostředkována draslíko- vým vysokoafinitním přenašečem HAK5. Na zbývající části příjmu se nejvíce podílí nespecifické kationové kanály. Rostliny mohou přijímat až 80 % cesia spadaného na jejich nadzemní části. Cesium je v...

Plants are able to uptake radiocesium from soil, which is the potential route to enter the food chain. Cesium mobility in soil is determined by clay particles. Cesium can be reversibly ad- sorbed on their surface or can be fixed between layers. Mineral illit has the highest selectivity for cesium due to its frayed edges. Organic matter determines cesium mobility only in soil with organic matter content above 90 %. Cesium is more available for plants in this soil. Cesium uptake varies among species. Many plant species accumulating big amounts of cesium belong to family Chenopodiaceae. Cesium uptake is affected by other cations in soil solution. Potassium is the most effective one. Increasing of external potassium concentration from 50 μM to 250 μM decreased cesium uptake thirty-fold. Potassium affects cesium mobili- ty in soil and plant uptake. Due to chemical similarities of cesium and potassium some potassium transporters efficiently transport both cations. Potassium transporters are therefore considered the main entrance site in plant roots. Great contribution to cesium uptake is dedi- cated to high-affinity potassium transporter HAK5. Another great part of cesium uptake is mediated by non-selective cation channels. Plants can uptake up to 80 % of cesium applied on shoot surface. Cesium is highly...