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植物对重金属镉的吸收与耐受机制研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
为了有效降低土壤中镉含量，保障人类健康，人们希望通过一种经济、有效的方法——植物修复技术来治理土壤镉污染。因此，植物对重金属镉的吸收与耐受机制研究，已成为近年来植物逆境生理研究的热点。笔者主要综述了植物对镉的吸收、转运及积累机制，以及植物体通过细胞壁的沉积、细胞区室化、螯合作用和抗氧化系统的保护作用对镉的耐受机制，以期为今后通过植物修复技术更好治理土壤镉污染提供基础资料。 相似文献
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植物中镉及其螯合物相关转运蛋白研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
镉是一种毒性极强的重金属污染物,土壤和大气中的镉通过植物根和叶的吸收在其体内积累。镉不仅影响植物的正常生理代谢过程,严重降低作物产量和品质,还可通过食物链的传递和富集危害人类身体健康。镉胁迫条件下植物会通过一系列的生理反应来减轻镉损伤,其中镉及其螯合物相关转运蛋白在植物抗镉毒害中起重要作用。金属转运蛋白是一类位于植物组织膜上的运输蛋白,其参与金属元素的吸收、转运和区隔过程。目前利用基因工程和现代分子生物学技术,已经鉴定出一系列镉及其螯合物相关转运蛋白,主要包括锌/铁转运蛋白（ZIP）、天然抗性相关巨噬细胞蛋白（NRAMP）、重金属ATP酶（HMA）、金属耐受蛋白（MTP）、阳离子交换体（CAX）、ATP结合盒转运蛋白（ABC）、黄色条纹转运蛋白（YSL）等家族。本文从植物细胞、亚细胞水平综述与镉吸收和转运相关的转运蛋白的分子生物学研究进展,为更好地了解镉在植物体内的差异积累原理、植物抗镉毒害机理和植物吸收转运镉的分子机制提供理论依据。 相似文献
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植物硅转运蛋白的研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
在概括高等植物体内硅含量、形态、分布及作用等特征的基础上,分析了硅吸收部位、吸收机制以及水稻硅吸收突变体筛选的研究,详细综述了到目前为止在4种高等植物中发现的9种（其中水稻OsLsi1、OsLsi2、OsLsi6,玉米ZmLsi1、ZmLsi2、ZmLsi6,大麦HvLsi1和HvLsi2,南瓜CmLsi1）硅转运蛋白的吸收转运活性等特征,从植株水平上归纳了水稻、玉米和大麦体内多种硅转运蛋白分工合作的硅吸收转运机制。为了加深了解硅转运蛋白及其机理亟待拓宽研究对象。 相似文献
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为探究植物对镉耐性的分子机理研究,提供植物蛋白转运重金属理论基础。本文分别归纳了CAXS和HMAs的结构和功能及其对植物生长的影响,以及协同作用下解毒重金属的机制。CAXs在提高植物修复潜力和强化植物营养有重要作用,主要参与二价阳离子向膜内的转运,决定植物体内Ca2+的浓度,在重金属胁迫下参与重金属离子的转运和解毒。其运行与质膜、液泡膜HMAs产生的电化学H+梯度相关,通过在细胞质膜两侧建立电势梯度差,为CAXs转运物质提供了必不可少的能量支持。但CAXs和HMAs的协同作用机理有待加强研究,建议进行CAXs、HMAs蛋白活性测定、基因分离的鉴定,研究CAXs、HMAs蛋白之间的相互关系,为将来基因工程修复重金属污染的土壤提供可能性。 相似文献
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水稻体内镉离子代谢机制研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
镉离子在水稻体内的代谢是一个涉及到吸收、运输和积累三个基本环节的复杂生物学过程;水稻植株在遭受镉离子侵入后将从细胞学、酶学和基因表达与调控等层面启动一系列应答和阻滞镉积累的相关机制,以试图维持机体正常的生命活动。本综述首先简要概述了水稻响应镉离子胁迫机理机制;在此基础上,较系统地总结了编码自然抗性相关巨噬细胞蛋白、重金属ATP酶、铁转运调控蛋白和金属耐受蛋白等镉离子代谢的有关功能基因及其具体的调控作用;最后,指出了镉代谢研究领域中所存在的问题及其发展方向。本综述将为低镉水稻品种的定向培育提供有益的线索和启示。 相似文献
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近年来,随着工业上的矿产开发与冶炼,农业上的污水灌溉、化肥和农药的施用,导致重金属镉污染日益严重。重金属镉毒性很强,不仅影响植物的生长,还可以通过食物链,危害动物和人体健康,是重金属污染中最危险的污染物之一。据有关研究,油菜对镉具有较强的耐受性和较高的吸收性,具有修复土壤镉污染的潜力。本文综述大量的前人研究成果,从镉在油菜中的吸收、运输、积累及再分布、镉胁迫对油菜生长发育的影响、以及油菜的耐镉机制三个方面论述了重金属镉对油菜的影响及油菜对镉的抗御及耐受机制,为镉污染农田油菜高效种植及油菜高效吸镉提供理论支持。 相似文献
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为探明荞麦在不同镉背景值农田中的镉积累转运特性,为镉污染农田的植物修复作用奠定基础。以8个荞麦品种（系）为材料,在9个镉污染农田开展多点试验,检测荞麦根、茎叶、籽粒镉含量。结果表明:荞麦对镉的吸收积累能力很强,在一定范围内,随着土壤镉含量增加,荞麦籽粒镉含量先呈增加趋势,随后镉含量不再明显增加。荞麦成熟期不同部位对镉的吸收规律表现为茎叶>根>籽粒;茎叶镉富集系数2.03~5.52,根镉富集系数1.03~4.08,籽粒镉富集系数0.15~0.92;根-茎叶镉转运系数1.34~2.30,茎叶-籽粒镉转运系数0.07~0.22。说明荞麦是适合用作重金属污染土壤修复的潜力植物,具有明显的镉富集能力和较强的镉运输能力,土壤镉主要转运并积累在茎叶中。 相似文献
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不同耐镉作物体内镉结合体的对比研究 总被引：8，自引：0，他引：8
通过镉在不同耐性作物根细胞中的分布及细胞内镉结合体的对比研究，发现小黑麦对镉的耐性并非主要是使其碹地细胞壁以减少其活性而解毒的机制；与其它耐性较低的作物相比，耐性相对较强的小黑麦中的分子量为１７ＫＤ的蛋白质合成加速，推断与其在镉胁迫下的生理适应性有关，经镉诱导产生了分子量为３．１ＫＤ的镉结合蛋白质，起到了减少体内游离态镉含量的作用，是小黑麦耐受镉的机制之一。 相似文献
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重金属富集植物黑麦草对锌、镉复合污染的响应 总被引：16，自引：1，他引：15
采用盆栽试验研究了锌、镉单一及复合污染对重金属蓄集植物黑麦草生长、叶绿素、抗氧化酶活性、锌及镉吸收的影响。结果表明,锌、镉及复合污染对黑麦草生物量存在不同程度的抑制作用。锌、镉及复合污染均明显降低了黑麦草叶绿素含量,提高了叶片POD、SOD的活性。黑麦草吸收的锌、镉主要集中在植株地上部。以锌、镉复合污染的处理植株抗氧化酶POD、SOD活性最强,对锌、镉的吸收量最大,其地上部锌、镉含量分别达到（3108.72、73.97 mg/kg）。黑麦草存在作为土壤重金属锌、镉复合污染植物修复材料的潜力。 相似文献
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镉对植物光合作用及氮代谢影响研究进展 总被引：11，自引：1，他引：11
镉是毒性最强的环境污染物之一。植物中积累的镉可通过食物链进入人体,给人类健康带来潜在危害。镉能抑制植物生长,能使植物形态、生理生化及结构发生改变。镉可减少净光合速率,损伤光合器官;使叶绿素含量下降;抑制气孔开放,从而影响植物的光合作用;镉通过改变植物硝酸还原酶(NR)、谷胺酰氨合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)以及谷氨酸脱氢酶(GDH)的活性,进一步影响植物氮代谢过程。光合作用及氮代谢在植物生长发育过程中起着十分重要的作用,综述了重金属镉对植物光合作用及氮代谢的影响,并对其机理进行了探讨。 相似文献
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镉-钙交互作用对植物的生态学效应 总被引：3，自引：1，他引：2
镉(Cd)由于其高毒性和易迁移的特点成为环境中最重要的有毒重金属之一,钙(Ca)作为植物必需元素,参与植物细胞代谢的调节和信号转导。为了明晰植物中Cd和Ca交互作用的机理,并有效的利用二者之间的相互关系,为重金属污染土壤的防治提供理论基础。笔者在广泛查阅了国内外研究和文献的基础上,总结了镉-钙交互作用对植物生态学效应为:(1)在植物的吸收过程中,Cd和Ca存在拮抗关系。一方面Cd和能抑制植物对Ca的吸收,使植物的生长受限;另外一方面Ca能抑制植物对Cd的吸收来缓解镉毒害。(2)施加外源Ca能够促进Cd毒害下植物的生长和光合色素的合成。(3)在调节抗氧化酶活性过程中,施加外源钙能够增强植物的抗氧化酶活性来降低氧化损伤。因此,镉钙交互作用下对植物生长、光合色素、抗氧化酶活性的影响过程中均存在拮抗作用。 相似文献
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外源水杨酸对镉毒害下莴苣种子萌发的缓解效应 总被引：6，自引：0，他引：6
重金属Cd作为毒性较高的环境毒物,不仅危害植物的生长和发育,也对人类健康带来严重威胁.水杨酸(Salicylic acid,SA)作为一类新型植物生长调节物质,在诱导植物抗性方面起重要调节作用.以莴苣笋王一号为试验材料,研究了不同浓度SA处理对cd胁迫下莴苣种子萌发的效应及其生理机制.结果表明,Cd胁迫条件下,莴苣种子萌发受到影响,表现为发芽势、发芽指数、活力指数和根长明显降低.Cd胁迫还可引起氧化胁迫产生,并造成膜脂过氧化伤害.不同浓度SA对Cd胁迫下莴苣种子萌发和幼苗生长的缓解作用不同,表现为低促高抑效应;以0.1mmol/L的SA效果最好.SA处理能缓解Cd对种子萌发和幼苗生长的伤害与植株体内CAT、APX、SOD和GPX等抗氧化酶活性变化有关. 相似文献
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云南会泽铅锌矿污染导致小麦种子蛋白基因表达的变化 总被引：8，自引：0，他引：8
以长期生长于云南会泽铅锌矿区和非污染区的３个小麦品种（云麦２９,１２５７,５１１８）种子为材料,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳,分析了长期铅,镉,锌污染对小麦种子蛋白基因表达的影响,同时还比较分析了这些种子的发芽率。结果表明,长期铅镉锌污染对小麦种子蛋白基因表达有明显影响,这种影响还具有较强的选择性,即这种影响引起的变化是有方向性的,但在长期铅镉锌复合污染下,这３个小麦品种在品种间,同一品种不同个体间,种 相似文献
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为研究赤霉素（GA3）对打破茄子种子休眠及植株生长的影响,以16份自交系和2份品种为试材,采用GA3处理种子,对不同自交系种子的休眠特性的解除和杂交品种的植株生长的影响进行研究。结果表明16份自交系取种后1个月芽率都较低,最高为25.5%,最低为0%,不同材料间存在极显著差异,说明初收茄子种子普遍存在休眠现象,但休眠深浅程度存在差异;经1000 mg/L GA3处理,所有自交系的芽率、芽势都有明显提高,其中6份芽率达到90%以上,说明GA3对解除茄子种子休眠效果极为显著。室温干燥器存储4个月后除06036和06039 2份亲缘来自中国北方的黑紫茄自交系芽率在低于80%,其他14份材料均在90%以上。利用GA3浸种处理‘农夫长茄’和‘庆丰紫红茄’对不同生长时期的植株、果实性状和产量调查发现,较高浓度GA3(2000 mg/L)对‘庆丰紫红茄’1叶1心期株高有极显著增加,低浓度GA3浸种处理对‘庆丰紫红茄’及不同浓度GA3对‘农夫长茄’的株高促进作用不明显;4叶期后,不同浓度的GA3浸种处理对‘农夫长茄’和‘庆丰紫红茄’植株高度、茎周径、叶片大小的影响差异均不显著,对2个品种的开花期、商品果性状（单果重、果长、果粗、畸形果率）及产量等影响均未达显著差异;且同一浓度浸种4 h与6 h对植株生长、商品果性状和产量的作用效果一致。本研究可为茄子商用种解除休眠提供理论依据。 相似文献
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镉是一种非必需的重金属元素, 对动植物有严重毒害作用。几个与ABC1(activity of the bc1 complex)家族有关的基因参与植物镉胁迫的应答。本研究从玉米中克隆并鉴定了一个类ABC1基因, 命名为ZmABC1-10。该基因cDNA全长2 519 bp, 包含一个2 250 bp的开放阅读框, 编码一个预测的叶绿体膜蛋白。启动子顺式元件扫描发现该基因含有大量的非生物胁迫、光以及植物激素应答元件。表达模式分析表明, 该基因主要在叶片、茎秆等绿色组织中表达。镉处理实验表明, 该基因能够被诱导并且受植物发育时期的调控。除镉之外, 该基因还受多种非生物因素包括ABA、H2O2、干旱和黑暗的共同调控。此外, 本研究利用基因组序列信息共鉴定出19个玉米ABC1基因。对植物界8个代表性物种中148个ABC1蛋白进行系统发育分析表明, 在长期进化过程中植物ABC1蛋白已经发生了分化; 物种特异性扩张是植物中该家族进化的主要动力。这些结果表明ZmAbc1-10是一个镉应答因子并且可能在植物对非生物胁迫的适应中发挥重要作用。 相似文献
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水稻镉积累与调控研究进展 总被引：4，自引：1，他引：3
镉通过水稻植株吸收进入食物链而危害人畜健康,水稻低镉累积研究已成为当今生态环境领域、水稻栽培与育种领域的重要课题。本文从水稻对镉的积累累积特性、镉的运转、稻田镉的控制及低镉低累积积累水稻品种的选育等方面,综述了镉在不同水稻品种类型、不同生育期及不同水稻器官间的积累累积规律,镉从土壤到籽粒的运转过程,主要控镉技术对水稻镉吸收的影响,以及低镉低累积积累水稻品种选育的研究进展。并从水稻镉代谢规律与遗传改良、土壤修复、良种良法等方面探讨水稻低镉低累积积累的研究方向。 相似文献