植物对重金属锌耐性机理的研究进展

Zn是植物必需的营养元素,同时也是一种常见的有毒重金属元素.由于长期的环境选择和适应进化,植物相应对Zn~(2+)产生了耐性,可减轻或避免Zn~(2+)的毒害.植物对锌耐性机制有:菌根和细胞膜对Zn~(2+)吸收的阻止和控制,其中控制Zn~(2+)的细胞膜跨膜转运器主要有(ZIP)类、阳离子扩散促进器(CDF)类和B-type ATPase (HMA)类;金属硫蛋白(MTs)、植物螯合素(PCs)和有机酸等Zn~(2+)螯合物质的体内螯合解毒;体内区室化分隔以及通过抗氧化系统和渗透调节物质的代谢调节等.本文从生理和分子水平上综述了植物对Zn~(2+)耐性机理的研究进展,并在此基础上提出目前存在的问题和今后研究的重点领域,为该领域的相关研究提供资料和借鉴.     

植物对镉胁迫响应的研究进展

总结了近年来植物对一重要环境污染物镉的反应研究报道。探讨了镉对植物的各种毒性效应,并论述植物对镉胁迫采取的相应防御机制,如络合（PC、MT）、应激（应激乙烯、应激蛋白）,及额外防御机制,如细胞壁固定化、原生质膜排除,区域化、过氧化物酶等。     

水稻对重金属镉的吸收及耐性机理研究进展

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。     

植物对重金属的耐性机理

植物对重金属的耐性机理杨居荣,黄翌（北京师范大学环境科学研究所,１００８７５）ＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌＴｏｌｅｒａｎｃｅｏｆＰｌａｎｔｓ．￥ＹａｎｇＪｕｒｏｎｇ;ＨｕａｎｇＹｉ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎ－ｍｅｎｔａｌＳｃ...     

植物响应镉胁迫的生理生化机制研究进展

镉(Cd)是一种分布广泛且污染严重的重金属;其毒性大,不仅影响植物的生长发育,而且危害人类健康。该文对植物Cd胁迫的生理生化响应方面的最新研究进展进行了总结概括。从植物光合系统、活性氧、活性氮、抗氧化防御系统、激素、钙信号、蛋白和基因等方面,概述了植物对Cd胁迫的响应及应答机制,探讨了植物对Cd胁迫响应机制的研究方向,...     

植物在重金属胁迫下响应机制的研究进展

随着重金属污染越来越严重,植物各种生理生化指标随之发生改变,但其机理研究甚少。研究不同重金属对植物的影响以及在植物中的遗传及表观遗传机制,对于人们认识植物对重金属的耐性以及重金属污染区的植物修复都有重要意义。本文总结了各种植物应对不同重金属时生理变化、酶代谢与表观遗传机制的变化,为植物在重金属胁迫下的响应机制研究提供了新的思路。     

植物对重金属耐性的分子生态机理

植物适应重金属元素胁迫的机制包括阻止和控制重金属的吸收、体内螯合解毒、体内区室化分隔以及代谢平衡等。近年来,随着分子生物学技术在生态学研究中的深入应用,控制这些过程的分子生态机理逐渐被揭示出来。菌根、根系分泌物以及细胞膜是控制重金属进入植物根系细胞的主要生理单元。外生菌根能显著提高寄主植物的重金属耐性,根系分泌物通过改变根际pH、改变金属物质的氧化还原状态和形成络合物等机理减少植物对重金属的吸收。目前,控制菌根和根系分泌物重金属抗性的分子生态机理还不清楚。但细胞膜跨膜转运器已得到深入研究,相关金属离子转运器被鉴定和分离,一些控制基因如铁锌控制运转相关蛋白(ZIP)类、自然抵抗相关巨噬细胞蛋白(Nramp)类、P_1B-type ATPase类基因已被发现和克隆。金属硫蛋白(MTs)、植物螯合素(PCs)、有机酸及氨基酸等是植物体内主要的螯合物质,它们通过螯合作用固定金属离子,降低其生物毒性或改变其移动性。与MTs合成相关的MT-like基因已经被克隆,PCs合成必需的植物螯合素合酶(PCS), 即γ-Glu-Cys二肽转肽酶(γ-ECS) 的编码基因已经被克隆,控制麦根酸合成的氨基酸尼克烟酰胺(NA)在重金属耐性中的作用和分子机理也被揭示出来。ATP 结合转运器(ABC)和阳离子扩散促进器(CDF) 是植物体内两种主要膜转运器,通过它们和其它跨膜方式,重金属被分隔贮藏于液泡内。控制这些蛋白转运器合成的基因也已经被克隆,在植物中的表达证实其与重金属的体内运输和平衡有关。热休克蛋白(HSP)等蛋白类物质的产生是一种重要的体内平衡机制,其分子机理有待进一步研究。重金属耐性植物在这些环节产生了相关响应基因或功能蛋白质,分子克隆和转基因技术又使它们在污染治理上得到了初步的应用。     

植物重金属镉(Cd2+)吸收、运输、积累及耐性机理研究进展

本文从植物对Cd2 吸收、运输及积累机制,以及Cd2 对植物的伤害、植物对Cd2 的耐性机制等三个层面对相关研究进展进行了综述,并对该研究领域的重点问题进行了展望。     

锰毒及植物耐性机理研究进展

综述了近些年国内外关于锰毒及植物耐锰机理的研究成果,并指出了存在的问题和发展前景。锰毒是酸性土壤上限制作物产量的重要因子,国内外针对锰毒及植物耐受机制进行了相关研究,但进展较为缓慢。锰对植物的毒害效应体现在不同的细胞组织及生理生化水平上,不同植物耐受锰的机理也存在差异性,但大都集中在有机酸的螯合解毒、内部积累、外部排斥及氧化等方面。某些锰胁迫所诱导的基因也被筛选出来,并且部分生物学功能得以鉴定。此外,锰与其他营养元素间的协同或拮抗作用也得以阐述,伴随锰超富积植物-商陆在中国的发现,对锰毒及植物耐性机理的深入研究和探讨,将会对植物修复技术的开展产生理论和实践意义。     

胁迫耐性植物的开发

<日经生物技术>1999年8月2日号第15页报道:美国IDUN Pharmaceuticals公司于7月26日宣布,与美国Nebraska州 Lincoln大学合作使用动物编程性细胞死亡(アポト一シス)抑制基因开发胁迫耐性植物.     

植物响应Cd胁迫研究进展

镉(Cd)是一种毒性极强的重金属污染物,位于土壤无机污染物首位。Cd因具有强流动性和溶解性而容易被植物体吸收,不仅影响植物正常生理代谢并降低作物品质,还能通过食物链的传递和富集危害人体健康,因此植物对Cd胁迫的响应机制已成为研究的热点。本文综述了Cd胁迫对植物生理代谢和分子层次危害的同时,总结了植物在Cd胁迫下进化出的耐受性机制,以期为培育低积累作物和超积累Cd污染土壤修复植物提供理论依据。     

植物苯丙烷代谢及其对重金属胁迫的响应研究进展

苯丙烷代谢途径是植物中最重要的次生代谢途径之一,在植物抵抗重金属胁迫中直接或间接发挥了抗氧化作用,并能够提高植物对重金属离子的吸收与胁迫耐性。本文就苯丙烷代谢途径核心反应与关键酶系进行了总结,同时分析了木质素、类黄酮及原花青素等关键代谢产物的生物合成过程及相关机制,并以此为基础探讨了苯丙烷代谢途径关键产物响应重金属胁迫的相关机制。此外,结合当前研究现状,就苯丙烷代谢参与植物防御重金属胁迫的相关研究提出展望,以期为重金属污染环境的植物修复提供理论依据。     

植物耐重金属机理研究进展

由于工业“三废”和机动车尾气的排放、污水灌溉及农药、除草剂和化肥的使用,严重地污染了土壤、水质和大气,其中土壤中的重金属（Ｈｇ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｃｕ和Ａｌ）污染更为严重［１］。重金属在植物根、茎、叶及籽粒中的大量累积,不仅严重地影响植物的生长和发育［１～...     

植物microRNA对重金属胁迫响应的调控

镉是重要的重金属污染物,它严重影响植物生长,并危害人体健康.植物的重金属耐受机理很复杂,需从多个角度阐述.但参与重金属应答的调节性基因研究较少,重金属响应调控网络并不清楚.microRNA(miRNA)是一类新型的调控基因表达的     

转录因子参与植物低温胁迫响应调控机理的研究进展

低温胁迫对植物的地理分布和生长发育有着重要影响。当植物受到低温胁迫时,转录因子通过结合基因启动子上的顺式作用元件激活低温响应基因的表达,从而调控植物体内的信号转导通路来提高植物的耐低温性。着重主要介绍了AP2/ERF、NAC、WRKY、MYB、bZIP、ZFPs等转录因子家族参与植物低温胁迫响应的最新研究进展,并提出了一个转录因子通过与其他因子和启动子元件互作的方式参与低温胁迫响应的基因表达调控网络。     

转基因改良植物的胁迫耐性

干旱、盐碱和低温等逆境是严重影响栽培植物生产的非生物胁迫因素。导入外源目的的基因已发展成为改良作物对逆境胁迫耐性的新途径。现今已应用于植物胁迫改良的基因包括编码活性氧清除酶类、膜修饰酶类、胁迫诱导蛋白和渗调物质合成酶等基因。     

互花米草幼苗对重金属镉胁迫的生理响应

以互花米草为实验材料,通过模拟海水河沙培养实验,研究不同浓度镉胁迫对互花米草生理生化的影响。结果表明:随着镉浓度的增大,互花米草叶、根生物量逐渐降低,膜透性、丙二醛、SOD、POD酶活性随着镉浓度的增加而增加,其酶抗性也发挥到最大的程度。随着镉浓度的增加互花米草的光合特性发生较大变化,净光合速率、胞间CO₂和气孔导度都下降和减少。     

红树植物淹水胁迫响应研究进展

潮汐淹水是红树植物面临的主要环境胁迫之一,也是导致目前红树林造林成活率低的一个关键因子。由于长期适应于水淹生境,红树植物发育出一套适应于潮间带生长的抗淹水机制。综述了与红树植物相关的抗淹水胁迫响应机制,包括了形态结构、生长、水分和光合作用、膜脂过氧化系统和根系脱氢酶系统、内源激素和胁迫多胺等5个方面。提出应用人工潮汐系统研究红树植物的淹水抗性机理是确定不同种类红树植物的耐淹水能力的有效手段。并指出生长的研究是淹水胁迫响应研究的基础,而与分子手段相结合的激素水平的研究将在红树植物抗性胁迫研究中得到重视。