植物重金属伤害及其抗性机理

讨论了二个问题：（1）重金属对植物伤害效应及伤害机理。其中包括重金属对植物细胞质膜透性,水分代谢、光合作用、呼吸作用、碳水化合物代谢、氮素代谢、核酸代谢、植物激素等生理生化过程,生境以及矿质营养的伤害效应,在伤害机理中讨论了植物体内原有的离子平衡系统,大分子物质活性和自由基与伤害的关系。（2）植物对重金属抗性及抗性机理。其中包括植物对重金属的抗性概念,例证,分类,抗性机理包括植物限制重金属离子吸收,重金属与体外分泌物结合,重金属的排除,根系富集,与细胞壁结合,在液泡中积累,形成类－金属硫蛋白或植物络合素,加强抗氧化系统等与植物抗性的关系,参85     

植物耐受和解除重金属毒性研究进展

总结了植物细胞及分子水平对重金属耐性和解除其毒性的途径.植物通过避免增加细胞内敏感位点毒物浓度来解除重金属毒性.其途径主要有:一方面通过菌根化、细胞壁吸收及根系分泌物的螯合作用减少根系吸收重金属进入细胞质;另一方面通过体内调节机制解除重金属毒性和提高耐性,主要通过一系列膜蛋白对进入细胞质内的重金属排出细胞质外、隔离于液泡中,或将重金属转变为无毒性形态挥发入大气,或通过细胞质内的植物螯合素、金属硫蛋白、有机酸、氨基酸、多胺等对重金属螯合,解除重金属毒性;同时植物还可以在重金属胁迫下产生热休克蛋白修复胁迫伤害的蛋白质.本文提供了涉及植物重金属解毒和耐性广泛的观点和证据.     

植物铜素毒害及其抗性机制研究进展

Cu是植物生命活动必需的微量矿质元素，广泛参与各种生命活动；但过量Cu胁迫将诱导植物细胞产生大量活性氧，引起膜脂过氧化，膜透性增大，细胞内容物大量外渗，甚至发生细胞死亡。Cu^2 扩散到细胞核内会诱发DNA之间、蛋白质之间以及DNA和蛋白质之间发生分子内和分子间交联，DNA链的断裂、重排和脱嘌呤作用等前诱变损伤以及DNA期外合成、DNA甲基化异常等遗传毒害。植物细胞在长期进化过程中形成了各种抗Cu素毒害机制，如细胞壁的固着作用、质膜的限制作用、有机小分子(有机酸、植物螯合肽、金属硫蛋白)螯合作用等。文章综述了有关研究的最新进展。     

几种挺水植物对重金属锌的抗性能力及其影响因素

水生植物已被用于重金属污染水体的生态修复,但不同水生植物对重金属的抗性能力存在差异,选择对重金属抗性和吸收能力强的植物有利于提高污水生态修复效果.以4种挺水植物为材料,通过室内培养实验研究挺水植物对重金属锌的抗性能力及其影响因素,结果表明:挺水植物地上部分铁含量显著(p<0.05)低于根和根表铁氧化物胶膜上铁含量,铁主要积累在挺水植物地下部分.加入高浓度锌时,灯心草(Jancus effuses)和菖蒲(Acorus gramineus)对锌的抗性能力较强,而茭白(Zizania ceduciflora)和美人蕉(Canna indica)则较弱.挺水植物对锌的抗性能力与其根表铁氧化物胶膜含量和地上部分铁含量有关,铁氧化物胶膜可作为一个障碍层,而降低锌对植物的毒害,而植物地上铁与锌竞争植物叶中的代谢性敏感位点而降低锌对植物的毒害.灯心草对锌的抗性能力比较强与其根表铁氧化物胶膜和地上部分铁含量较高有关,灯心草可作为一种工程植物用于锌污染水体的植物修复.     

植物与微生物对重金属的抗性机制及联合修复研究进展

人类活动导致重金属污染逐步扩大,生物为了适应重金属污染而产生的抗性能够应用于重金属修复.相比于物理化学修复,植物和微生物修复更具环保性、经济性.对植物和微生物的重金属抗性机制和相关基因,以及植物-微生物联合修复技术与应用进行综述.植物与微生物抗重金属过程均由多个基因控制,污染地区的原位植物和微生物具有更好的环境适应能力...     

土壤外源Cd和Pb复合污染对小麦(Triticum aestivum L.)根系植物络合素和谷胱甘肽合成的影响

采用盆栽实验研究了土壤外源cd和Pb复合污染对小麦(Triticum aestivum L.)根系植物络合素(PCs)和谷胱甘肽(GSH)合成的影响.结果表明,土壤外源较高浓度cd处理(≥3 mg·kg-1)和高浓度Pb处理(630 mg·kg-1)均抑制了小麦的生长,Cd和Pb复合处理加重了Cd的毒性;Pb处理小麦根内未检出PCs,仅检出GSH,但GSH并没有随Pb处理浓度的增加而增加.随cd处理浓度(≥1 mg·kg-1)的增加,小麦根内PCs和GSH含量显著增加;cd和Pb复合处理增加了小麦根内PCs的合成水平,而降低了GSH的合成水平.回归分析显示,cd及cd和Pb复合污染小麦根内PCs的含量与小麦地上部生物量的抑制率保持相当好的线性关系.结果显示,PCs可用于评价土壤环境中Cd及Cd和Pb复合污染的毒性.     

植物修复土壤重金属污染中外源物质的影响机制和应用研究进展

重金属进入土壤后难以被降解,并通过食物链在生物体内富集,长此以往会导致中毒、癌症、畸形、突变,严重影响了人类生产活动及地球生态系统的稳定。植物修复技术是一种经济有效的重金属污染修复技术,其依靠超富集植物强大的自身抗性机制,从土壤中提取或稳定重金属,达到污染治理的目的。然而修复土壤重金属污染的超富集植物通常生长缓慢、生物量低,其抗性机制也会受到植物本身对重金属胁迫的阈值限制,当胁迫超过这个阈值,植物修复的效率就会大大降低甚至失去修复功能。文章在解析植物重金属相互作用机制的基础上,综述了添加外源物质对重金属毒害植物的缓解效应以及其在强化植物修复土壤重金属污染中的应用研究进展;介绍了应用外源物质调控植物吸收转运重金属的3种途径,分别为提高土壤重金属生物利用度、促进植物生长以及增强植物耐性。提出了应用外源物质作为强化植物修复措施的潜力及今后的研究方向,其未来的研究应着重于以下方面:明确外源物质的应用浓度、时期、方式与植物吸收转运重金属之间的关系;从植物内源激素及信号分子间的互作、抗逆基因表达、内生及根际微生物等不同层面上揭示外源物质对植物积累重金属的调控机理;开展外源物质与其他植物修复强化技术的联合应用研究。这些研究可为土壤重金属污染的植物修复技术及其强化措施研究提供科学依据,同时也对植物修复工程技术的发展实践具有一定的指导意义。     

RNAi技术及其在植物中的应用研究进展

RNA干扰（RNA inteffemnce，RNAi）是由双链（double-stranded RNA，dsRNn）所引起的序列特异性基因沉默。是真核生物中一种非常保守的机制．RNA干扰依赖于小干扰RNA（small interference RNA，siRNA）与靶mRBA之间的严格碱基配对，具有高度特异性．本文就RNM的发现、作用机制研究、特点、以及在植物功能基因分析、抗病毒与品种改良等方面的应用进行了综述，并对存在的问题和应用前景作了分析和预测．     

利用植物提取液制备铁基纳米粒子及其在水污染处理中的研究进展

铁基纳米粒子(iron-based nanoparticles,Fe-NPs)具有高表面能和高反应活性,这使其在水体污染修复领域受到广泛关注.然而,运用传统物理法或化学法制备的Fe-NPs存在易团聚、成本高、生物毒理性较大等重要缺陷,故探寻出一种更加高效和绿色的Fe-NPs制备方法非常必要.植物提取液中富含多酚、多糖等...     

四环素类药物酶修饰基因-tet(X)的起源、分布及在环境中的作用

抗性基因作为一类严重威胁人类健康和生命安全的新型环境污染物,近年来引起了广泛的关注.四环素类抗性基因是环境和临床上研究得最多的一大类抗性基因,目前已报道的相关基因共有44种,包含泵出、核糖体保护和酶修饰3种主要机制.相对于前两种机制,酶修饰机制关注得不多.tet(X)是唯一一种研究较为透彻的酶修饰基因,它编码的蛋白可化学修饰和降解四环素,广泛存在于各种环境介质中,对临床耐药性的发展具有一定的贡献.本文综述了tet(X)基因的研究进展,指出有必要重新认识tet(X)对环境中四环素类生物降解的贡献及其对于细菌四环素耐药性发展的重要性,并对tet(X)的未来研究方向进行了展望.     

球衣菌对重金属离子的耐受性及其吸附能力

研究了球衣菌对重金属离子Ag 、Hg2 、Pb2 、Zn2 的耐受性及生物吸附情况,并着重对Pb2 的吸附行为及工艺条件进行了探讨.结果表明:球衣菌对 4种重金属离子均有不同程度的耐受性,其中对Pb2 具有较大的耐受力.不同生长阶段的菌体对重金属离子的敏感性也不同.球衣菌对Pb2 的吸附作用是一种快速而非依赖温度的过程.在ρi(Pb2 ) =5mg/L,菌体浓度ρb=0. 2g/L,θ=30 ~35℃,pH=6. 5,菌龄a=32h,吸附时间t=30min时,吸附率可达95. 6%,吸附量为 23. 9mg/g. 图 3参 10     

河流水体中重金属形态模型研究

本文提出了一种重金属形态模型,用于模拟水体中的水溶态、颗粒态和底泥、悬浮物的活动态和非活动态。以乐安江水体中铜污染为背景,计算结果与现场调查分析的数据比较表明,两者基本吻台,说明模型基本上是合理的,概括了重金属污染的重要过程,参数的选择反映了河流的实际情况。     

重金属离子对酵母降解苯酚的影响

研究了铜、镉、锌和铅对酵母 (Pityrosporumsp .)降解苯酚的影响 .急性毒性试验表明 :Cu2 36h时对菌体生物量的毒性抑制微低于对苯酚降解的抑制 ;48h时对菌体生物量的毒性高于对苯酚降解的毒性 .受试时间段 ,Cd2 对菌体生物量的毒性均高于其对苯酚降解的毒性 .在 0— 36h内 ,Cu2 对菌体比增长速率的EC50 是 45 0nmol·l- 1 ,对苯酚降解速率的EC50 是 0 32nmol·l- 1 ;Cd2 相应的EC50 分别是 681nmol·l- 1 和 33 3nmol·l- 1 .Cu2 比Cd2 具有更高的毒性 .而锌和铅在低浓度时 ,对酵母降解苯酚过程中菌体生物量以及苯酚的降解均有促进作用 ,其促进作用随着金属离子浓度的增加而减弱 .     

云南蛇纹岩发育土壤与植被中重金属含量的分析

对云南蛇纹岩发育土壤进行了植物和土壤的重金属含量调查和分析.结果表明,Ni、Co为土壤中的主要污染金属,在土壤中的含量范围分别为565~4844mg/kg和69~481mg/kg,Cu、Zn含量则在正常范围内;土壤中Ni、Co生物可利用态的含量均较低.统计分析显示,土壤中Ni、Co含量之间存在显著正相关(R=0.794,P<0.01).调查蛇纹岩发育土壤上隶属21科的42种高等植物,并分析其重金属含量,发现植物体内Ni、Co含量也存在显著相关,可能受到土壤因素的影响所致.调查并未发现Ni、Co的超累积植物,但发现此区域存在较多的Ni、Co耐性植物,对Ni矿废弃地的植被重建有一定的研究意义.图1表6参8     

高分子重金属絮凝剂CSAX除铜、除浊性能研究

研究高分子重金属絮凝剂交联淀粉-接枝丙烯酰胺-共聚黄原酸钠(CSAX)的除铜、除浊性能及其影响因素,并与不溶性淀粉丙烯酰胺接枝共聚物(ISA)、不溶性淀粉黄原酸钠(ISX)两种水处理剂进行了比较,结果表明:(1)CSAX兼具ISA和ISX的优点,具有很好的除铜、除浊性能;(2)该絮凝剂对铜的去除具有一定的化学计量关系;(3)pH值对Cu2 的去除有一定的影响,在pH2.0-5.O时,相同投药量下,pH值愈高,Cu2 的去除率愈高;(4)Na ,Mg2 和Ca2 对Cu2 的去除有一定的促进作用;Fe3 在pH值较低时会抑制Cu2 的去除,pH值高时会促进Cu2 的去除;(5)致浊物质的存在可以促进Cu2 的去除.     

土壤重金属污染对丛枝菌根真菌产孢量的影响

以沈阳附近重金属矿区自然和农田土壤为研究对象，对土壤重金属含量、植物类型、AMF种群及孢子密度进行了调查，并对污染的农田、荒地土壤进行了比较．结果表明：调查污染区土壤中球囊霉属为优势类群，无梗囊霉属为少见类群，盾巨孢囊霉属为偶见类群，无梗囊霉属和盾巨孢囊霉属对重金属污染特别是铜污染较为敏感；丛枝菌根真菌重金属污染土壤中分布广泛．在综合污染指数达到28．03的严重污染土壤中仍能生存，其孢子密度在不同污染程度的土壤中变异很大，轻、中度污染土壤中较高，随重金属污染程度的增加而锐减；矿区重金属污染土壤中土壤污染程度、土壤pH值、土壤利用情况及宿主植物都影响AMF产孢．图4表4参32     

微生物方法降低城市污泥的重金属含量研究进展

城市污泥 (简称污泥 )是城市污水净化处理过程中产生的沉积物 ,数量巨大 ,增长迅速 ,是亟待解决的城市固体废物 ,其处置方式主要有填埋、焚烧、倒海和农业利用等 .前 3种方式由于场地的限制、费用昂贵、造成二次污染等原因而难以为继或被禁止 .污泥通常含有丰富的Ｎ、Ｐ、Ｋ和有机质 ,是良好的有机肥料资源 .实践证明 ,农业利用是污泥最有前景的处置方法 ,有利于城市和农业的可持续发展[1 ] .虽然我国污泥的农用率较低(<10 % ) ,但英、美、法、荷兰和瑞士等国也仅为 6 0 %左右 ,主要是因为污泥中重金属的含量超标 .因此 ,解决污泥农业利用的…     

两性高分子重金属絮凝剂PEX等电点与絮凝性能的研究

利用浊度法测定两性高分子重金属絮凝剂PEX的等电点,从其捕集重金属离子和除浊两方面研究了絮凝效果与等电点之间的关系,结果表明:(1)在等电点时,除浊效果较好,而去除重金属离子的效果较差; (2)与等电点时相比,在低于等电点时,浊度的去除效果下降,而重金属离子的去除效果升高;(3)在高于等电点时,浊度的去除效果较差,随着pH值的增加,去除率逐渐降低,而重金属离子的去除效果较好.此外,等电点时重金属离子的存在对浊度的去除影响较小,而浊度的存在对重金属离子的去除影响较大.     

垃圾填埋场渗滤液灌溉地土壤和植物中重金属积累

分加在广州市李坑垃圾填埋场有渗滤液回灌的地表和未经渗滤液回灌的地表随机采集土样,深度达１ｍ,同时分别采集长于灌溉地和非灌溉地上的三个优势植物种（牛筋草,孔雀稗和狗牙根）为代表,调查渗滤液灌溉后封和植物的重金属（Ｃｕ,Ｚｎ,Ｐｂ,Ｃｄ）积累效应。结果表明,渗滤液灌溉地的不同深度土壤和地表植物体内都有不同程度重金属积累。经ｔ－检验,Ｃｕ,Ｐｂ和Ｃｄ在所调查的各土层内的积累效应α＝０．０５时都达到显著水