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芒萁的生态学与资源利用研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
芒萁(Dicranopteris pedata)作为热带和亚热带地区荒草坡及森林生态系统中常见的一种草本植物,在退化生态系统的恢复中发挥着极其重要的作用。因其具有较大的药用价值,故芒萁的资源利用也受到了广泛关注。基于近10年国内外学者在芒萁生态学与资源利用方面取得的一系列研究成果,本文概述了芒萁对遮阴、酸雨等环境干扰的光合生理生态响应过程,追踪了芒萁对金属元素胁迫环境的适应性研究进展,归纳了芒萁的化感作用及其在养分循环和对土壤生物影响等生态功能方面的研究成果,分析了芒萁资源利用的研究现状。提出了未来针对芒萁可能开展的研究,包括从基因水平上揭示其富集和耐受重金属的遗传机制;阐明其群落动态与驱动机制;揭示芒萁及其与植物/土壤动物互作对全球变化的响应过程和机理;分离与鉴定化感物质;解析、分离、纯化药用成分并检测其药物活性。本研究为芒萁资源的综合利用提供了理论基础。 相似文献
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芒萁(Dicranopteris pedata)作为热带和亚热带地区荒草坡及森林生态系统中常见的一种草本植物,在退化生态系统的恢复中发挥着极其重要的作用.因其具有较大的药用价值,故芒萁的资源利用也受到了广泛关注.基于近10年国内外学者在芒萁生态学与资源利用方面取得的一系列研究成果,本文概述了芒萁对遮阴、酸雨等环境干扰的光合生理生态响应过程,追踪了芒萁对金属元素胁迫环境的适应性研究进展,归纳了芒萁的化感作用及其在养分循环和对土壤生物影响等生态功能方面的研究成果,分析了芒萁资源利用的研究现状.提出了未来针对芒萁可能开展的研究,包括从基因水平上揭示其富集和耐受重金属的遗传机制;阐明其群落动态与驱动机制;揭示芒萁及其与植物/土壤动物互作对全球变化的响应过程和机理;分离与鉴定化感物质;解析、分离、纯化药用成分并检测其药物活性.本研究为芒萁资源的综合利用提供了理论基础. 相似文献
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牧草和草坪草的生长和发育常常面临着严重的盐碱、干旱、高温等非生物胁迫的影响。代谢组学是功能基因组学和系统生物学研究的重要技术，它涉及不同物种的细胞调控过程中代谢物的识别和定量，能够在代谢水平上有效地筛选与植物产量和抗逆性等相关的重要代谢物。目前随着色谱和质谱等技术的发展，牧草和草坪草对胁迫响应的代谢组研究也取得了许多重大进步。本文总结了近5年来代谢组学在牧草与草坪草抗逆性研究中的进展，详细描述和讨论了在水分、温度、盐分等非生物胁迫下草类植物中重要响应代谢物的鉴定以及不同代谢通路的调节与变化过程，以期为牧草和草坪草抗逆性研究及认识其内在逆境适应机制提供理论基础。 相似文献
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不同浓度镉胁迫对孔雀草DNA甲基化的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
随着人类活动、工业化发展进程的加快,重金属污染对环境造成了严重危害。本研究通过盆栽试验,利用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术,对不同浓度镉(Cd)胁迫下孔雀草(Tagetes patula)基因组DNA甲基化变化情况进行了分析研究。结果表明,经0、50、250和500mg·kg-1浓度Cd~(2+)处理后,基因组MSAP比率分别为24%、30%、35%和41%,全甲基化率分别为20%、23%、25%和27%,这表明重金属胁迫处理后,DNA总甲基化水平随Cd~(2+)浓度升高而呈上升趋势;在DNA甲基化模式变化方面,50、250和500 mg·kg-1浓度胁迫下重新甲基化率分别为10%、10%和11%,重新甲基化为主要的甲基化变化模式。本研究可以为揭示重金属胁迫对植物DNA甲基化变化规律及植物对重金属胁迫耐受性机制提供理论参考。 相似文献
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WRKY转录因子家族是植物体内最大的转录因子超家族之一,广泛分布在多种植物中。WRKY转录因子家族因具有高度保守的WRKY结构域而得名,它可以结合靶基因启动子W-box顺式作用元件,从而调控多种类型靶基因的表达,在植物响应生物及非生物胁迫(盐胁迫、干旱胁迫、氧化胁迫等)过程中起到重要的调控作用。本文介绍了WRKY转录因子家族的分子结构特征及作用机制,分析了其在植物响应生物和非生物胁迫过程中的生物学功能及分子调控机理,总结了WRKY转录因子家族在牧草中的研究进展,指出深入研究野生植物体内WRKY转录因子的调控机理,可能会为我们探索WRKY转录因子调控功能提供新的视角。本文为深入研究WRKY转录因子家族的调控机理,及其在牧草中发挥的生物学功能奠定理论基础和提供研究思路。 相似文献
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WRKY转录因子家族是植物体内最大的转录因子超家族之一,广泛分布在多种植物中.WRKY转录因子家族因具有高度保守的WRKY结构域而得名,它可以结合靶基因启动子W-box顺式作用元件,从而调控多种类型靶基因的表达,在植物响应生物及非生物胁迫(盐胁迫、干旱胁迫、氧化胁迫等)过程中起到重要的调控作用.本文介绍了WRKY转录因子家族的分子结构特征及作用机制,分析了其在植物响应生物和非生物胁迫过程中的生物学功能及分子调控机理,总结了WRKY转录因子家族在牧草中的研究进展,指出深入研究野生植物体内WRKY转录因子的调控机理,可能会为我们探索WRKY转录因子调控功能提供新的视角.本文为深入研究WRKY转录因子家族的调控机理,及其在牧草中发挥的生物学功能奠定理论基础和提供研究思路. 相似文献
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近年来土壤镉污染问题日趋严重,对镉污染土壤的治理迫在眉睫。植物修复是净化重金属污染土壤最有潜力的原位修复技术之一,因地制宜地选择植物修复材料是大田植物修复成功实施的关键。本文综述了镉富集植物龙葵(Solanum nigrum)对镉的富集特性及生理响应;揭示了在镉胁迫下,龙葵产生根际螯合作用、区隔化及抗氧化系统的耐镉机制;概括了龙葵与添加剂、农艺措施、微生物联合修复技术等的应用研究;阐明了未来对龙葵的研究侧重点应放在提高龙葵对土壤中镉的固定和吸收方面;研究结果为重金属污染土壤植物修复工作的深入开展提供了参考。 相似文献
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作物和牧草对干旱胁迫的响应及机理研究进展 总被引：20，自引：0，他引：20
水资源短缺是21世纪人类所面临的最主要问题之一,其对农牧业的发展无疑是一个巨大的挑战。近年来,植物对干旱胁迫的响应已成为国内外的研究热点之一,为此,结合国内外作物和牧草对干旱胁迫响应研究的动态,综述了作物和牧草对干旱胁迫响应及相关机理的研究进展,着重讨论了气孔调节、渗透调节和抗氧化防御系统在其中的重要作用,并对作物和牧草在抗旱研究工作中的思路进行了初步的探讨和展望,以期为节水和旱作农牧业提供借鉴。 相似文献
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AM真菌提高宿主植物耐受重金属胁迫的生理机制 总被引：4，自引：0，他引：4
本文围绕重金属胁迫条件下丛枝菌根（AM）真菌的生理生态响应特征,从生理和分子水平上综述AM真菌对重金属离子吸收和控制的机理：1）AM真菌菌丝的吸附作用减缓重金属向植物地上部分的迁移,从而达到保护植物免受重金属毒害的目的;2）AM真菌的菌丝体分泌物与重金属之间的螯合作用;3）AM真菌促进宿主植物对矿质营养元素的吸收;4）调节重金属在宿主植物地上部分和地下部分的分布;5）AM真菌调节宿主植物体内抗氧化酶的活性和内源激素的水平;6）AM真菌调节参与吸收和转运重金属离子的基因的表达。综上所述,本文提出在广泛调查、筛选超累积菌根植物的基础上,不断探索植物－微生物－菌根复合体的修复机制,并结合基因工程技术,以促进重金属污染土壤的生物修复。 相似文献
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藏中矿区先锋植物重金属积累特征及耐性研究 总被引：3，自引：0，他引：3
西藏中部矿区重金属污染严重,在矿区废弃地的先锋植物中筛选和研究适合当地气候与土壤条件的重金属耐性植物,是藏中矿区植被恢复和污染土壤修复的前提。本研究采用野外调查取样,并结合室内分析测试来进行。对矿区尾矿库生长的6种先锋植物及其土壤重金属含量进行测定分析,结果表明：拉屋矿区尾矿库重金属污染严重,并且土壤受到Zn,Cu,Pb,Cd元素的复合污染;6种先锋植物均能适应矿区土壤重金属元素较高的环境,对重金属具有一定的耐性;6种植物对重金属的吸收表现出3种特征：尼泊尔酸模（Rumex nepalensis）和紫羊茅（Festuca rubra）属于富集型植物;高山嵩草（Kobresia pygmaea）、高原荨麻（Urtica hyperborea）、珠芽蓼（Polygonum viviparum）属于根部囤积型植物;垂穗披碱草（Elymus nutans）属于重金属规避型植物;在复合污染条件下,尼泊尔酸模对Zn的吸收超过1000 mg·kg-1,高原荨麻对Cd的吸收超过50 mg·kg-1,高原荨麻和尼泊尔酸模具备超富集植物的特征和潜能,对尾矿库区重金属污染有较强的耐性,可作为治理该地区污染环境的修复材料。 相似文献
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采用盆栽实验研究了100 mg·kg-1砷(As)胁迫下,一年生黑麦草和多年生黑麦草生长情况以及老叶、功能叶、新叶、茎、根系5个部位As吸收特征及其与茎叶营养元素积累的关系。结果表明,一年生黑麦草As耐性优于多年生黑麦草,株高和根长分别只降低13.3%和3.3%,两种黑麦草5部位干重都呈现降低趋势,但多年生黑麦草老叶和一年生黑麦草根系未达显著水平。两种黑麦草不同部位As分配均表现为根系>老叶>茎>功能叶>幼叶,且多年生黑麦草对As的吸收能力优于一年生黑麦草;茎叶对N、P、K 3种元素的吸收均呈现新叶>功能叶>老叶,对Ca、Mg、Mn 3种元素的吸收则呈现老叶>功能叶>新叶;植物体内As与Mg呈极显著负相关关系,与其他营养元素相关性在两种黑麦草不同部位间表现不同。 相似文献
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贵州锰矿废渣堆场重金属污染风险评价及草本植物重金属吸收特征 总被引：1，自引：0，他引：1
为明确锰矿废渣堆场重金属污染及优势草本植物重金属吸收特征,对贵州省典型锰矿废渣堆场的重金属污染风险进行了评价,并调查研究了锰矿废渣堆场草本植物的类群及重金属吸收特征。共采集优势草本植物18种,隶属11科18属,菊科和禾本科为优势科。对18种草本植物体地上部、地下部及其生长基质中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和Mn 7种重金属元素进行了测定,结果显示,锰矿废渣堆场重金属污染空间变异较大,Mn污染最严重,其次是Cd,属于Mn、Cd复合型污染。计算了草本植物对7种重金属元素的富集系数、转运系数,并对18种草本植物进行了聚类分析,综合分析了草本植物重金属吸收特征,结果显示,看麦娘对Cd富集系数达22.49,对Cd有较强的富集能力;五节芒、商陆对Cr、Ni具有较强的富集能力和转运能力;风毛菊和夏枯草对锰矿废渣区多种重金属均表现出较强的富集能力和转运能力。研究结果表明,锰矿废渣堆场主要为Mn和Cd污染,矿区本土自然生长的优势草本植物可作为生态修复的首选植物。 相似文献
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AM真菌提高植物抗逆性的机制 总被引：1，自引：0，他引：1
丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae,AM)真菌是自然界中最广泛的植物共生真菌,可以提高宿主对生物和非生物逆境的抗性。AM真菌能通过改善养分吸收、增加渗透调节物质的积累,提高抗氧化酶类活性、强化渗透调节作用并维持植物内源激素平衡,增加生长素的合成,调节碳氮代谢,刺激胁迫诱导基因表达,增强植物根系及菌丝本身对重金属元素的固持作用等提高植物对非生物逆境(如干旱、高低温、重金属、盐碱)的抗性;并能通过构建菌丝网络,形成对根部入侵病原真菌的机械屏障,增强抗病性相关酶活性,合成与抗病性相关的次生代谢产物,增强抗病、虫相关基因的表达,菌丝传递抗虫防御信号,能提高邻近植株的抗虫性,增强植物的抗病虫能力。本文归纳了近几年来国内外有关AM真菌影响植物抗逆性及其作用机理的研究进展,并对AM真菌在促进植物抗逆性方面的研究作了展望。 相似文献
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植物修复（Phytoremediation）是解决越来越突出的重金属污染问题的一种较好的方法,已成为生态学和环境学研究的重要课题,而植物对重金属的响应和吸附效应是该问题的科学基础。为此,本研究采用盆栽方法,设定污泥与沙壤土的不同体积配比（无污泥、5%污泥、10%污泥和20%污泥）作为生长基质,测定在含不同重金属的基质中生长不同时间（3-6月）的空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）叶片的生理指标[叶绿素含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性]和在含重金属基质中生长6个月后的空心莲子草根、茎、叶中重金属元素（Cd、Cr、Mn、Ni、Pb、Cu、Zn）含量。结果表明,空心莲子草叶片中叶绿素含量总体上随生长基质中污泥体积比例升高而升高;空心莲子草叶片中SOD活性、POD活性总体随生长基质中污泥体积比例升高而升高,但在含重金属的生长基质中生长5个月后,叶绿素含量、SOD活性和POD活性均明显下降;在各处理下,空心莲子草对Mn、Ni、Cr、Pb、Cu和Zn的吸收主要分布在叶片,且空心莲子草的转运系数大于1。研究结果说明,空心莲子草对污泥重金属有较好的耐受性,且转运系数大于1。虽然该植物根、茎、叶的富集系数均小于1,不属于超富集植物,但在受重金属污染的土壤植物修复中仍有一定的参考作用。 相似文献
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以一块黔北轻污染耕地生长的12种优势杂草及根区土壤为研究对象,采用野外采样和室内分析方法,利用贵州省土壤背景值、《食用农产品产地环境质量评价标准》、单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、富集系数和转移系数来评价土壤重金属污染状况及优势杂草对重金属的富集特征,为贵州山区重金属污染耕地的植物修复提供参考资料。结果表明,杂草根区重金属单因子污染指数范围为0.30~1.71,內梅罗综合污染指数为1.31,处于轻污染状态,其中Cd的贡献最大;调查区内生长的优势杂草,主要有铁苋菜、龙葵、艾草、稻槎菜、马唐草、黄秋葵、堇菜、野苋菜、革命菜、异叶黄鹌菜、风轮草和野葱,体内重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量范围分别为42.15~110.27 mg/kg、35.89~157.87 mg/kg、0.29~6.08 mg/kg和2.99~37.19 mg/kg,属一般植物正常含量范围,均未达到超富集植物水平,但铁苋菜、黄秋葵和革命菜对Cu、Zn、Cd,稻槎菜对Cu和Zn,野苋菜、堇菜和异叶黄鹌菜对Cd的富集系数和转移系数均大于1,具有成为超富集植物的潜力。 相似文献
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铜锌超氧化物歧化酶是植物响应逆境胁迫过程中的关键酶,其含量和活性与植物抗逆性密切相关。本研究以结缕草cDNA为模板,利用同源克隆法,从结缕草转录组数据库中克隆获得了结缕草ZjCSD基因,该基因编码一个含有152个氨基酸的蛋白质。生物信息学分析结果显示:ZjCSD基因编码蛋白为稳定的、亲水的、酸性、非分泌脂溶蛋白,定位于细胞质中,含有CSD蛋白家族特有的保守结构域,具有典型的Cu2+和Zn2+结合位点;与小米、玉米等禾本科植物具有较高的同源性,进化关系较近。采用实时荧光定量PCR研究该基因在不同组织中、不同胁迫处理下的表达模式,结果表明,ZjCSD基因在根、茎、叶中都有表达,叶中表达量最高;干旱胁迫(30% PEG)、盐胁迫(150 mmol/L NaCl)和Cd2+胁迫(200 mg/L Cd2+)均能诱导ZjCSD基因表达量上调,Pb2+胁迫(1 g/L Pb2+)诱导ZjCSD基因表达量下调。故推测结缕草ZjCSD基因在结缕草应对干旱、盐和重金属胁迫的过程中发挥作用。 相似文献
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植物积累重金属的机理研究进展 总被引：9，自引：0，他引：9
近年来,由工业、农业和采矿活动所引起的重金属污染日益严重并受到广泛关注。植物积累重金属的机理也成为研究热点。重金属通过根表皮从土壤溶液中进入植物体内,通过共质体途径和质外体途径进入木质部并被转运到地上部。许多基因与重金属转运和积累过程相关。其中具有代表性的是ABC转运蛋白家族相关基因和P-type ATPase相关基因等。本研究从植物各部位对重金属吸收转运作用及重金属转运相关基因的最新研究进展进行总结,同时对今后的研究提出看法。 相似文献