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相似文献
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1.
水稻对砷的吸收及代谢机制研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
砷(As)是一种广泛存在的致癌的微量元素。环境中日益严重的As污染问题,影响了水稻的生长和品质,并通过食物链进一步威胁着人类健康。为降低食物链中As的污染并提高水稻对As的耐性,需要深入了解水稻对As的吸收及As在水稻体内转运、代谢过程的生理及分子生物学机制。本文就以上几个问题综述了近些年来国内外的研究结果,并对今后深入研究提出建议。  相似文献   

2.
不同渗氧能力水稻品种对砷的耐性和积累   总被引:2,自引:0,他引:2  
水稻是目前世界上(尤其是东南亚)最主要的粮食作物之一,也是砷(As)通过食物链进入人体的主要途径。日益加剧的土壤砷污染,严重影响了稻米的产量和品质,进而威胁着人体健康。通过温室实验,研究CNT 87059-3、玉香油占和巴西陆稻3种不同渗氧能力的水稻品种在不同砷浓度处理下的生长情况和砷积累特征,结果表明:(1)渗氧能力强的玉香油占砷耐性指数最高,砷处理浓度为2 mg/L时耐性指数高达0.71,而CNT 87059-3的耐性指数为0.55,巴西陆稻仅有0.17;(2)随着砷处理浓度的升高,3种水稻品种的生物量呈现下降趋势,但渗氧能力强的玉香油占较其它两品种生物量的下降幅度小;(3)在不同砷浓度处理下水稻地下部分的砷含量有显著性差异(P0.001),且同种砷浓度处理下不同水稻品种的地下部分砷含量也存在显著性差异(P0.01),渗氧能力较强的水稻品种与渗氧能力较弱的品种相比能显著降低砷在根部(地下部分)的积累。水稻渗氧能力与其砷耐性和砷积累有显著相关性,渗氧能力越强,水稻的砷耐性越强,砷的积累量越少。因此,通过筛选渗氧能力强的水稻品种,有望降低污染农田水稻的砷含量和健康风险。  相似文献   

3.
砷对蓝藻光合作用和细胞生长的影响   总被引:9,自引:0,他引:9  
在世界的许多地方, 砷污染是一个严重的问题, 尤其是水体中的污染程度更加严重。砷主要以As( V) 和As( ó ) 形式存在。由于AsO43- 在结构上与PO43-很相似, 它通过磷转运途径进入细胞, 因此砷的毒性主要是源于对磷代谢的干扰1 。砷对于人和动物的危害性是人所共知的, 它会引发细胞凋亡, 导致多种组织和器官发生癌变, 从而引起死亡。但是砷对于水体生态系统中的重要类群) 藻类的生理和生长的影响报道较少。    相似文献   

4.
不同水稻品系幼苗对砷(As)的耐性、吸收及转运   总被引:8,自引:0,他引:8  
刘志彦  陈桂珠  田耀武 《生态学报》2008,28(7):3228-3235
利用琼脂培养基模拟水稻生长的厌氧环境,研究了As对不同水稻品系幼苗生长的影响以及As在其体内的积累及转运特性.结果表明,不同浓度(0~4.0mg/L)的As对供试水稻品系根部干物质积累无显著影响(P>0.05).杂交稻与糯稻的地上部干物质积累随基质中As浓度的增加呈减小趋势,但低剂量的As(0.5mg/L)促进常规稻的生长.水稻地上部的As积累量随基质中As浓度的升高总体均呈增加趋势.水稻根系对As具有较强的吸收与累积能力.水稻根部As的积累量为156.31~504 03mg/kg,占总As含量的63.40~81.90%,远远高于其地上部As的积累量.相比于其它两个品系,糯稻的生物量积累高,耐性指数较大,根部及地上部对As的积累量较低,因此更适合种植在As污染土壤.  相似文献   

5.
砷在植物体内的吸收和代谢机制研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
汪京超  李楠楠 《植物学报》2015,50(4):516-526
砷污染在全世界尤其是东南亚地区已成为一个严峻的环境问题,严重威胁着农业生产、生态环境及人体健康。植物是砷流入人体最主要的途径之一。揭示植物对砷吸收、转运和储存及阐明植物调控砷超积累和迁移的分子机制,对开发植物修复技术并有效控制砷向食物链迁移意义重大。该文综述了目前植物砷吸收与代谢机制的研究进展,并对植物体内参与砷运输过程的转运蛋白进行了重点阐述。  相似文献   

6.
[目的]系统阐述紫色非硫细菌(PNSB)砷代谢机制和砷代谢基因簇的进化关系.[方法]通过生物信息学方法分析了PNSB砷代谢基因簇的分布、组成、排布方式.采用UV-Vis和HPLC-ICP-MS方法,研究了3个PNSB种类对砷的抗性、砷形态及价态的转化、砷在细胞中的积累和分布以及磷酸盐对As细胞毒性的影响.[结果]砷基因簇分析表明:已公布全基因组序列的17个PNSB菌株基因组中均含有以ars operon为核心的砷代谢基因簇,由1-4个操纵子组成,主要含有与细胞质砷还原和砷甲基化代谢相关的基因,但基因的组成和排列方式因种和菌株而异,尤其是arsM和两类进化来源不同的arsC.实验结果表明:光照厌氧条件下,3个PNSB种类对As(V)和As(Ⅲ)均具有抗性,As(V)和As(Ⅲ)均能进入细胞 ;在胞内As(V)能够还原为As(Ⅲ)并被排出胞外,但不能将As(Ⅲ)氧化为As(V),也未检测到甲基砷化物 ;磷酸盐浓度升高,能够抑制As(V)进入细胞,降低As(V)对细胞的毒性,而不能抑制As(Ⅲ)进入细胞.[结论]PNSB砷代谢机制主体为细胞质As(V)还原,也还有砷甲基化途径.通过对砷代谢基因簇结构多样性特点和进化方式分析,提出了与Rosen不同的ars operon进化途径.这对深入开展PNSB砷代谢和基因之间的相互作用研究奠定基础.  相似文献   

7.
无机砷在植物体内的吸收和代谢机制   总被引:2,自引:0,他引:2  
砷污染已成为全球非常突出且急需解决的环境问题,严重威胁人类健康和环境安全.在自然环境和土壤系统中,砷的存在形态相当复杂,但植物砷毒害主要源于As(V)和As(Ⅲ)暴露.As(V)通过Pi的吸收通道被植物根系吸收,并在还原酶(AR)作用下被快速还原为As(Ⅲ).As(Ⅲ)通过NIP蛋白通道进入植物体内,在砷甲基转移酶(ArsM)的作用下转化为甲基化砷或与谷胱甘肽(GSH)、植物螯合肽(PC)等多肽的巯基螯合封存在根部液泡或转运到地上部分,从而起到砷解毒的作用.同时,植物吸收的一部分砷也可外排到外部介质.本文以农作物尤其是水稻为主线,详述了As(V)和As(Ⅲ)吸收、外排及As(V)还原、As(Ⅲ)甲基化、螯合作用的最新研究进展,并提出了今后的研究重点.  相似文献   

8.
Cr和As复合污染对水稻幼苗吸收积累Fe,P,As和Cr的影响   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
通过水培实验,研究As和Cr复合污染在有磷(+P)和无磷(?P)条件下对2个水稻基因型品种(Jin23A和CDR22)生长和吸收积累Fe,P,As和Cr的影响.实验结果表明,As和Cr复合污染可导致水稻茎叶干重下降,但对株高、根长和根干重均影响不大.施P肥可促进水稻生长,提高水稻生物量,缓解水稻的重金属毒害.As和Cr复合污染对水稻植株吸收积累Fe,P,As和Cr的影响不一.加As和加P均导致两个水稻品种茎叶和根中Fe含量下降.As对水稻植株P含量影响不大.P可促进水稻根系对As的吸收,而降低水稻对Cr的吸收积累.加As导致水稻Cr含量提高,尤其水稻根系Cr含量提高更明显.与对照相比,1.0mg/LAs浓度在不加P时分别导致Jin23A和CDR22根系Cr含量提高138.9%和283.6%,加P时则分别为40.2%和154.1%.此外,本文还讨论了Fe,P,As和Cr4种元素在水稻植株体内的迁移情况.  相似文献   

9.
植物源食物是人类摄入有毒金属元素镉(Cd)和砷(As)的主要途径。深化植物对Cd和As积累途径分子机制的认识,有助于培育可食部分中低有毒金属元素含量的作物新种质。该文基于近年来有关植物Cd和As积累在主要模式植物中所取得的实质性研究进展,对植物介导Cd和As吸收的转运蛋白、As形态和生物转化机制以及控制Cd和As根-地上部转运效率和分配的关键因子等方面的研究进展进行综述,并对未来的研究前景进行了展望。  相似文献   

10.
镉在土壤-植物-人体系统中迁移积累及其影响因子   总被引:53,自引:0,他引:53  
环境镉(Cd)污染对微生物、植物、动物和人体均可产生较大的危害。食物链是镉对普通人群造成健康危害的主要途径之一。污染土壤中的镉通过植物根系吸收与体内转运最终在植物可食部分中积累。Cd通过食物链进人人体并在体内蓄积受许多因素的影响,这些影响因素主要有3个方面:土壤性质(土壤含镉量、pH、有机质、粘土矿物和土壤养分状况),植物特性(包括基因型差异、根际过程和植物生理机制)和人体微量元素营养状况等因素。本文就镉在食物链中迁移积累及其调控机理的研究进展进行简要的综述。  相似文献   

11.
水稻对重金属元素的吸收与分配机理的研究进展   总被引:25,自引:0,他引:25  
20世纪以来,随着工业的快速发展及人口的大幅度增加,重金属在环境中快速地积累.水稻(Oryza sativa)作为我国最重要的粮食作物,稻田重金属污染不仅导致水稻生长发育受阻,产量下降,更为严重的是重金属在水稻体内大量累积,并通过食物链传递,危害人的健康,直接影响我国的粮食安全.本文就水稻对有毒重金属元素的吸收、运输和分配及其机理方面的最新研究进展进行综述,同时对今后的研究提出看法.  相似文献   

12.
水稻对重金属元素的吸收与分配机理的研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
20世纪以来, 随着工业的快速发展及人口的大幅度增加, 重金属在环境中快速地积累。水稻(Oryza sativa)作为我国最重要的粮食作物, 稻田重金属污染不仅导致水稻生长发育受阻, 产量下降, 更为严重的是重金属在水稻体内大量累积, 并通过食物链传递, 危害人的健康, 直接影响我国的粮食安全。本文就水稻对有毒重金属元素的吸收、运输和分配及其机理方面的最新研究进展进行综述, 同时对今后的研究提出看法。  相似文献   

13.
Plants absorb a number of elements from soil, some of which have no known biological function and some are known to be toxic at low concentrations. As plants constitute the foundation of the food chain, some concerns have been raised about the possibility of toxic concentrations of certain elements being transported from plants to higher strata of the food chain. Special attention has been given to the uptake and biotransformation mechanisms occurring in plants and its role in bioaccumulation and impact on consumers, especially human beings. While this review draws particular attention to metal accumulation in edible plants, researched studies of certain wild plants and their consumers are included. Furthermore, this review focuses on plant uptake of the toxic elements arsenic, cadmium, chromium, mercury, and lead and their possible transfer to the food chain. These elements were selected because they are well-established as being toxic for living systems and their effects in humans have been widely documented. Arsenic is known to promote cancer of the bladder, lung, and skin and can be acquired, for example, through the consumption of As-contaminated rice. Cadmium can attack kidney, liver, bone, and it also affects the female reproduction system. Cadmium also can be found in rice. Chromium can produce cancer, and humans can be exposed through smoking and eating Cr-laden vegetables. Lead and mercury are well known neurotoxins that can be consumed via seafood, vegetables and rice.  相似文献   

14.
中国转基因水稻的研究进展及产业化问题分析   总被引:5,自引:1,他引:4  
水稻在我国粮食生产和消费中占有重要地位,也是世界上最重要的粮食作物之一。水稻转基因研究已成为当前国内外植物分子生物学和作物育种研究的热点。目前我国转基因水稻研究处于国际领先水平,有望成为转基因抗虫棉之后又一个进入产业化的转基因粮食作物,这可能将在确保我国粮食安全中发挥重要贡献。从国内外转基因水稻研发概况、我国Bt抗虫水稻生物安全评价两方面综述了我国转基因水稻产业化的前景,并在此基础上对产业化提出相关建议与对策。  相似文献   

15.
水稻对重金属镉的吸收及耐性机理研究进展   总被引:9,自引:0,他引:9  
Cd是一种不能降解、广泛存在于环境中的金属污染物,是植物体非必需元素、环境中生物毒性最强的重金属元素之一,主要来源于矿山开采、火力发电、机械加工,汽车尾气排放以及磷肥生产等。Cd可通过水稻根部进入机体,向地上部分迁移并蓄积,严重影响水稻正常生长, 并引起稻米Cd污染,通过食物链危害人类健康。从水稻Cd吸收影响因素及Cd在水稻中的吸收、运输和积累机理理等方面对水稻Cd污染研究现状进行综述,系统阐述了土壤pH、Eh、离子浓度等条件对水稻Cd吸收的影响,同时讨论了水稻对Cd胁迫的耐性机理及其分子机制。并指出存在的问题和研究方向。  相似文献   

16.
Arsenic (As) is a poisonous element that causes severe skin lesions and cancer in humans. Rice (Oryza sativa L.) is a major dietary source of As in humans who consume this cereal as a staple food. We hypothesized that increasing As vacuolar sequestration would inhibit its translocation into the grain and reduce the amount of As entering the food chain. We developed transgenic rice plants expressing two different vacuolar As sequestration genes, ScYCF1 and OsABCC1, under the control of the RCc3 promoter in the root cortical and internode phloem cells, along with a bacterial γ‐glutamylcysteine synthetase driven by the maize UBI promoter. The transgenic rice plants exhibited reduced root‐to‐shoot and internode‐to‐grain As translocation, resulting in a 70% reduction in As accumulation in the brown rice without jeopardizing agronomic traits. This technology could be used to reduce As intake, particularly in populations of South East Asia suffering from As toxicity and thereby improve human health.  相似文献   

17.
于黎  张亚平 《动物学研究》2006,27(6):657-665
追溯生物界不同生物类型的起源及进化关系,即重建生物类群的系统发育树是进化生物学领域中一个十分重要的内容。食肉目哺乳动物位于食物链顶端,很多成员不仅在我国野生动物保护工作中占有重要地位,而且还是研究动物适应性进化遗传机制的重要模式生物。因而,食肉目物种作为物种资源中的一个重要类群,其系统发育学一直是国内外研究的热门课题。构建可靠的食肉目分子系统树,无疑将具有重要的进化理论意义和保护生物学价值。鉴于目前食肉目各科间系统发育关系仍然处于“广泛争论”的状态,本文将针对食肉目科水平上的系统发育学研究进展,包括来自于形态学特征、细胞学及分子生物学方面的证据,做简要概述,并提出目前研究中存在的问题。这对今后食肉目系统发育方面的进一步研究工作具有指导意义,并为以该类群作为模式生物开展适应性进化研究奠定基础。  相似文献   

18.
开放式空气中CO_2浓度增高(FACE)对水稻生长和发育的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
人类活动导致的大气和气候变化将极大地改变作物的生长环境,其中最大的一个变化就是大气二氧化碳(CO2)浓度的迅速上升:从工业革命前的平均270μmol/mol上升到目前的381μmol/mol,到2050年至少超过550μmol/mol。FACE(Free-air CO2 enrichment,开放式空气中CO2浓度增高)试验是目前评估未来高浓度CO2对作物生长和产量实际影响的最佳方法。水稻无疑是人类最重要的食物来源,迄今为止人类利用FACE技术开展水稻响应和适应的研究已有10a(19982008年)的历史。以生长发育为主线,首次系统综述了10a水稻FACE试验在该领域的研究成果,总结了FACE情形下高浓度CO2(模拟本世纪中叶大气CO2浓度)对主要供试水稻品种(小区面积大于4m2)光合作用、生育进程、地上部生长、地下部生长、物质分配、籽粒灌浆、产量构成以及倒伏性状等影响的研究进展,比较了FACE与非FACE研究之间以及中国和日本FACE研究(世界上唯一的两个大型水稻FACE研究)之间的异同点。根据研究进展以及当前的技术水平,文章最后提出了该领域的3个优先课题:(1)FACE情形下杂交稻生产力响应高于预期的生物学机制;(2)FACE情形下CO2与主要栽培措施的互作效应;(3)FACE情形下CO2与主要空气污染物臭氧的互作效应。这些响应的机理性解析将有助于从根本上减少人类预测未来粮食安全的不确定性,进而更加有效地制订出应对全球变化的适应策略。  相似文献   

19.
BackgroundBlack pericarp rice has recently become popular among rice consumers for its diverse health benefits specially anti-cancer effect. Cyanidin-3-Glucosides (C3G), an prominant bioactive component of anthocyanins which is abundantly present in black pericarp rice.ObjectivesWe investigated, how effectively it can be used to fortify Cyanidin-3-Glucosides (C3G) content in red and white pericarp polished rice or rice based bakery products for more nutritional value.MethodIn the present study, we have characterized several black pericarp rice cultivars along with some red pericarp and white pericarp rice cultivars by physicochemical including mineral profiling, and quantified the C3G by UFLC and LCMS.ResultsC3G content was significantly reduced from raw rice to cooked rice condition. All the black pericarp rice cultivars synthesized C3G, while this content was not detected in red and white pericarp rice cultivars. However, when 25% of black pericarp rice were mixed with 75% red or white pericarp polished rice, C3G content was significantly retained in cooked rice conditions. Formulation of rice-based bakery food product using black pericarp rice powder was also remarkably retained the C3G content as compared to that of cooking. Black rice is harder in texture, difficult to digest and needs higher energy for cooking. Therefore, we tried to circumvent these challenges by fortifying 25% of black pericarp rice with white or red pericarp rice.ConclusionFortification of C3G enriched black rice (25%) with red or white pericarp rice (75%) might bring a better nutritional quality in both cooking and baking condition. This may lead a way to the effective management of the non-communicable disease such as cancer for common rice consuming population.  相似文献   

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