植物铝毒害及遗传育种研究进展

本文简单概述了目前植物铝毒害及遗传育方面的研究进展,Al^3 可以通过与细胞骨架的作用,影响根的正常生理功能和形态建成,植物可以通过根尖分泌有机酸或磷酸等将离子态的为成螯合态的铝,通过吸收H^ 提高根尖周围的pH,将Al^3 变成难溶性的Al(OH)3或磷酸铝从而解 除铝毒害,也可以通过在细胞内与Ａl^3 形成无毒害的复合结构从而解除铝毒害,国外通过基因工程和突变体筛选已经获得了一批耐铝的植物材料,国内一些研究者通过变体筛选也获得了一些耐铝的植物材料,对植物耐铝性的遗传研究表明,植物的耐铝性既可以是受单基因控制的,也可以是受多基因控制的。     

植物铝毒害及遗传育种研究进展

本文简单概述了目前植物铝毒害及遗传育种方面的研究进展。Al3+可以通过与细胞骨架的作用,影响根的正常生理功能和形态建成。 植物可以通过根尖分泌有机酸或磷酸等将离子态的铝变成螯合态的铝,通过吸收H+提高根尖周围的pH,将Al3+变成难溶性的 Al(OH)3或磷酸铝从而解除铝毒害, 也可以通过在细胞内与Al3+形成无毒害的复合结构从而解除铝毒害。国外通过基因工程和突变体筛选已经获得了一批耐铝的植物材料,国内一些研究者通过突变体筛选也获得了一些耐铝的植物材料。 对植物耐铝性的遗传研究表明, 植物的耐铝性既可以是受单基因控制的,也可以是受多基因控制的。     

锌污染对植物的毒害及植物的忍耐性

锌在土壤中的总含量一般为10—300ppm,个别土壤可达500—1000ppm;在一些铅、锌矿区土壤的含锌量可高达2800ppm,甚至更高。锌是植物生长发育的必需元素,但环境中过量的锌会造成环境污染,使一些植物受害不能生存,一些植物可     

铝对植物毒害及植物抗铝作用机理

综述了有关铝对植物的毒害及植物耐铝机理的研究成果。铝可以从植物的不同生物水平上影响植物的生长;不同植物耐受铝的能力不同,耐受性植物可在机体内形成各种耐受机制,以抵抗环境中铝的压力。这在受损土壤环境中的生态系统恢复具有应用前景。     

植物适应铝毒胁迫的生理及分子生物学机理

铝毒是酸性土壤上限制作物生长最重要的因素,严重影响着全世界和中国大约40％和21％耕作土壤的作物生产．近几十年来,世界各国针对植物的铝毒及其耐铝机制进行了大量的研究,并取得了较大进展．文中重点综述了植物适应铝胁迫基因型差异筛选方法及其鉴定技术、植物适应铝胁迫的生理基础及分子生物学机制等方面的研究进展,简要讨论了今后的研究方向．     

植物单盐毒害实验的改进

单盐毒害是指将植物培养在某种单一的盐溶液中,不久即出现不正常的状态,表现为根系停止生长,生长区细胞粘液化,细胞破坏,变为一团没有结构的粘液,最后整株植物死亡。单盐毒害实验是一个经典的实验,至今仍然列入植物生理学实验教材中(侯福林2004;叶尚红2007)。     

铝超积累植物和铝排斥植物吸收和累积铝的机理

研究了香港茶园天然生态系统中铝超积累植物和铝排斥植物包括茶树（Camellia sinensis L.）、多花野牡丹（Melastoma affine L.）、假苹婆（Sterculia lanceolata L.）、大罗伞紫金牛（Ardisia crenata L.）、相思树（Acacia formosa L.）和红楠（Machilus thunbergii Machilus thunbergii L.）对铝吸收和累积的机理。6种植物新鲜根和茎的pH值变化范围为3-6,不同部位全铝含量变化幅度为13-12810mg/kg（干重,下同）。新鲜植物组织的pH值是控制植物对铝吸收、转运和累积的最重要的因素。植物中的铝浓度随其pH值降低而显著增加。供试6种植物可分为两组：一组是铝排斥植物,其pH值大约6,叶中含铝量范围为17-151mg/kg,包括假苹婆、大罗伞紫金牛、相思树和红楠;另一组是铝超积累植物,其pH值为3和4.5,叶中含铝量范围为7820-12810mg/kg,包括茶树和多花野牡丹。铝超积累植物新鲜根中水溶性铝与全铝的比例（0.11-0.88）高于铝排斥植物根中的比例（0.04-0.07）。相同趋势可见于茎和叶中,特别在多花野牡丹茎叶中。结果表明：新鲜根、茎和叶中水溶性铝与全铝的比例高可以增加植物从土壤-植物系统中铝的迁移速率,导致较高的铝吸收累积。根际和非根际土壤的pH值有显著差异。通常,象多花野牡丹一样的铝超积累植物,其组织pH值低,降低了根限pH,使土壤中铝更容易吸收。铝排斥植物增根际土壤的pH值,以避免根对铝的高量吸收。     

杉木人工混交林对土壤铝毒害的缓解作用

以四川盆周山地现有杉木人工林为研究对象,在划分林分类型并采用因子分析建立地上部分树种指标系统的基础上,经主成分分析,建立铝毒害指标综合评价函数,应用典范相关分析探讨树种与土壤铝毒害两组变量的相关关系。结果表明:杉木人工林分成6种林分类型,其中杉木纯林、杉木+柳杉和杉木+茶树林仍遭受铝毒害,杉木长势差,而以杉木+木荷为主,混栽如栎(栗)类、毛泡桐、桤木、檫木等阔叶树种的林分类型,由于提高了土壤pH值、Ca含量,降低了土壤Al含量,因此未遭受铝毒害,或者铝毒害已得到不同程度的缓解,杉木长势相对较好;缓解铝毒效果明显的树种有木荷、毛竹、桤木、檫木、黄绒润楠、香樟、连香和青冈;从缓解铝毒害的角度,茶树和柳杉等不宜与杉木混交。     

植物营养中新的必要,有益和毒害元素

至今为止,将近一个半世纪的研究,证明了18种化学元素是植物生命活动所必需的营养物质,其中的氯和钠在本世纪SO年代才被发现它们是植物的必需营养元素。进入SO年代又确认了镍是植物必需的微量营养元素。在植物体内已发现几乎含有化学元素周期表中自然存在的全部化学元素,这些化学元素存在于植物体内是来源于它们的生活环境——形成土壤的母质,以及环境的污染。在植物体内的化学元素,基本上可分为3类：（1）植物生命活动必需的,这些化学元素组成了植物体,成为植物体的结构物质,或参与植物生命活动中的新陈代谢活动。（2）虽然是非…     

根分泌作用与植物对金属毒害的抗性

在金属污染进入体内之前将其有效性和毒性降低是植物的主要抗金属机制之一,根系是金属等土壤污染物进入植物的门户,它能分泌有机酸、氨基酸,糖、生长物质等根分泌物与根际环境,根分泌物在植物吸收金属的过程中影响很大,它们可以通过改变根球环境的ＰＨ、Ｅｈ等物理、化学性质而影响根系对金属的吸收;通过螯合、络合,沉淀等作用将金属污染物滞留于根外;通过改变根际微生的组织,活性和分泌作用而改变根际环境中金属的数量和活     

植物铝胁迫响应基因的研究进展

铝毒是酸性土壤中植物生长和作物生产的主要限制因子.近年来的很多研究应用差异显示PCR、抑制差减cDNA文库和DNA微正列等技术,在一些铝耐受型和敏感型植物中鉴定了很多铝胁迫响应基因.本研究通过参阅国内外有关报道和结合本实验室的研究成果,从铝诱导的通道蛋白、代谢相关、胁迫和细胞死亡以及信号转导相关基因4个方面的研究进展进行了综述.     

氯酸钾对花生生长的毒害效应

氯酸盐是一类毒性强的氧化剂,曾被作为非选择性除草剂和脱叶剂大量施用,近年来,氯酸钾作为产期调控剂也在龙眼(Dimocarpus longan)反季节生产中大量应用。然而,氯酸根离子强氧化性对生物体有明显的毒害效应,其残留及次生污染物对水体和土壤环境也存在较强的污染效应。龙眼园通常间种花生(Arachis hypogaea),该文实验研究了氯酸钾和氯化钠对花生生长的毒害效应。结果表明,当浸种溶液的KClO₃浓度高于50 mg·L^-1时,花生种子的发芽率和胚根长度大大降低,幼芽的电解质渗漏率和过氧化氢酶活性显著升高;当土壤中KClO₃浓度高于50 mg·kg^-1时,会使花生幼苗叶片质膜透性增大,而硝酸还原酶活性、叶绿素含量和根系活力显著降低,氯酸钾的毒害效应远远超过氯化钠的盐害效应,高于50 mg·kg^-1的KClO₃还能使花生荚果期植株的光合速率、蒸腾速率、叶绿素含量、根系活力、生物量合成和根瘤菌的数量显著降低。结论是,土壤中的KClO₃浓度高于50 mg·kg^-1时,即会显著影响花生植株的正常生长。     

植物耐铝的生理机制

就植物本身的解除铝毒生理机制、铝毒与膜整合阴离子通道、铝毒与有机酸代谢相关酶、转基因与植物耐铝性的提高、耐铝基因的QTL以及参与铝毒响应的信号转导机制的研究进展作介绍。     

植物地上部对铝毒的生理响应及其耐性

全世界50％以上潜在的可耕地属于酸性土壤,铝毒害是酸性土壤上植物生长最有害因素之一。近年来,为了阐明植物铝毒害及其耐性,前人已进行了大量的研究,并有一些综述性文章发表。然而,大多数文章主要综述铝对植物根系的影响及其耐性,因为根生长受抑是最早的铝毒害症状之一和溶液培养时最容易辨认的铝毒害症状。为此,本文综述了铝对植物地上部光合作用、光保护系统、水分利用效率、含水量、碳水化合物含量、矿质营养、有机酸和氮代谢的影响,并对富铝植物的解铝毒机制（铝与小分子有机酸螯合和把铝隔离在对铝不敏感的表皮细胞和液泡内）进行了综述。本文还对植物耐铝遗传学和分子生物学及今后需要研究的问题进行了讨论。     

Cd2+处理对菹草叶片保护酶活性和细胞超微结构的毒害影响

以不同浓度Cd^2 处理5d的菹草为实验材料,测定了叶片SOD,POD,CAT等生理生化指标的变化,并用透射电镜观察了Cd^2 对叶细胞超微结构,尤其是对叶绿体,线粒体和细胞核的损伤情况。结果表明：SOD活性,叶绿素含量随Cd^2 处理浓度的增加而下降,而CAT和POD活性都是在1mg／L浓度下达到峰值,而后降低。SOD对Cd^2 毒害最敏感,其次为POD和CAT。电镜观察发现：随Cd^2 浓度的增加,对细胞超微结构的损伤程度也加剧。表现为叶绿体膨大,被膜断裂、消失和叶绿体解体;线粒体变形,脊突膨大和空泡化;细胞核核仁分散,核膜断裂,核空泡化。并探讨了Cd^2 对植物的毒害机制。     

微生物铝毒和耐铝机制的研究现状

铝是地球上含量最为丰富的金属元素 ,在酸性条件下 ,主要以Al3 存在。Al3 作为一种严重的环境毒剂 ,已经在众多模式生物中所证明。近年来 ,许多生物学家已日益注意到铝毒和耐铝性在环境科学与生命科学领域的重要性。结合研究工作 ,综述了微生物铝毒害和耐铝的机制。微生物通过①增强分泌有机酸与Al3 螯合 ,②超表达Mg2 通道蛋白 ,增强细胞转运吸收Mg2 ,③通过线粒体ATPase和液泡ATPase协同作用将Al3 隔离于液泡内 ,以及④通过氧化胁迫改变、调节Al3 毒害和耐铝性 ,减缓Al3 对细胞的毒害。     

土壤有机污染植物修复的机理与影响因素

在综述大量国内外文献的基础上,分析了土壤有机污染植物修复的机理,重点介绍了国内外在植物吸收转运、植物根际降解和植物修复模型的研究进展。同时,从污染物的物理化学性质、植物种类、土壤性质、共存有机物和气象条件5个方面分析了影响土壤有机污染植物修复的主要因素,并展望了该领域的研究方向：深化植物修复机理,完善植物修复模型。加强植物-微生物协同修复的机理研究和技术应用,利用表面活性剂提高植物修复效率,加强复合有机污染植物修复研究。     

重金属超富集植物及植物修复技术研究进展

植物修复技术（Phytoremediation)是近年来发展起来的一种主要用于清除土壤重金属污染的绿色生态技术,重金属超富集植物（hyperaccumulator)及植物修复技术是当前学术界研究的热点领域,目前虽已有Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn等超富集植物发现的报道,但尚无一例报道来自于中国,中国具有广袤的国土面积、丰富的植物类型和多种（处）古老的矿山开采与冶炼场所,在中国开展超富集植物的寻找,研究与开发工作,将会有重要突破,并具有重要的理论与实践意义,本文拟就国内外在这一领域的研究进展作一简要综述。     

植物铝离子胁迫的研究方法综述

酸性土壤上,植物的生长受到很大的抑制,铝对植物的毒害是最主要的问题。为了揭示植物铝离子胁迫反应及其耐铝性的机理,科学家们进行了大量研究,取得了许多喜人的进展。根据前人研究,对植物铝离子胁迫的研究方法进行了综述。在试验材料的处理方面介绍了大田栽培、室外盆栽、室内盆栽、营养液栽培等方法;在耐铝性鉴定方面介绍了受害症状、根相对伸长率等直接鉴定法和化学染色、有机酸分泌量等间接鉴定法;在铝离子胁迫基因研究方面,介绍了基因定位技术、基因差异表达研究技术、蛋白质差异表达研究技术及转基因技术等研究方法。     

微生物铝毒害和耐铝毒机制研究进展

在酸性土壤中,铝毒是限制农作物生产的关键问题之一,铝同样对微生物产生毒害作用。研究微生物的铝毒害和耐铝毒机制可以为植物耐铝毒机制的研究提供一种新视角。目前的研究表明,铝作用于微生物细胞的细胞壁、细胞膜、细胞核和细胞器,影响微生物的物质和能量代谢,抑制微生物的生长和发育。针对这些毒害作用,铝毒耐受微生物通过多途径全方位的机制适应外界的铝毒环境。该文结合作者的研究工作,综述了微生物的铝毒害和耐铝毒机制。