3种镉超富集植物毛状根体系对镉胁迫响应的比较

近年来,转基因毛状根组织被越来越多地应用于重金属和有机污染物的植物修复技术研究中,已成为进行污染物毒性响应机制研究的便捷的实验室工具。为了探究龙葵、油菜、芥菜3种镉(cadmium,Cd)超富集植物对Cd毒性胁迫响应的差异,以诱导出的3种植物毛状根为研究材料,从毛状根的生长状态、富集Cd的能力、根组织细胞的凋亡程度和抗氧化酶活性等方面进行了探讨。结果表明:Cd浓度为0~50μmol·L-1时,龙葵、油菜、芥菜毛状根受Cd毒害的影响都不明显;Cd浓度为75~100μmol·L-1时,龙葵、油菜、芥菜毛状根均表现出对Cd胁迫的防御响应。在较高的Cd浓度(100μmol·L-1)下,龙葵毛状根的生物量受Cd毒害的影响最小,芥菜次之,油菜受影响最大;同时龙葵毛状根富集的Cd含量最高(745.0μg·g-1),芥菜次之(681.4μg·g-1),油菜最差(505.2μg·g-1)。龙葵、油菜、芥菜毛状根在Cd胁迫下的细胞凋亡水平均随Cd浓度的升高而升高,当Cd浓度为100μmol·L-1时,龙葵毛状根比油菜和芥菜毛状根的细胞凋亡程度均低。同时3种植物毛状根在不同浓度Cd处理下抗氧化酶活性的变化有一定差异。从上述结果综合来看,龙葵毛状根受Cd毒害的影响最小、富集Cd的能力最好,是进一步开展Cd超富集植物转基因改造研究的较好的实验室载体。     

植物组织在重金属污染环境修复中的应用研究进展

随着工业化进程造成的重金属环境污染日趋严重以及社会对良好环境的需求,土壤中的重金属污染环境修复已成为全球性关注的问题。近年来植物修复的方法因其具有治理成本低、无二次污染、原位修复等特点成为了研究热点。对植物修复而言,植物组织在重金属污染环境中的修复研究是植物修复研究的基础。目前愈伤组织、细胞悬液、毛状根、畸状茎等多种植物组织类型已被作为植物系统的模型应用于植物修复的研究中。利用体外培养的植物细胞和组织作为植物修复的研究工具有很多优势:可将所需植物离体大量繁殖且不受季节限制、培育周期短、不携带病毒、易于诱导分化成所需器官如根或芽等。文章综述了目前植物组织在修复重金属污染环境中的研究进展,并对植物组织在重金属污染环境修复研究中的应用前景进行了展望。