Mn超积累植物商陆及植物修复重金属污染土壤的展望

《Mn超积累植物商陆及植物修复重金属污染土壤的展望》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、Mn超积累植物商陆及植物修复重金属污染土壤的展望姓名：郭志强专业：植物学导师：蔺万煌大纲商陆的Mn超积累和耐受性Mn在植物体内的作用及Mn污染植物修复土壤的研究进展商陆的Mn超积累和耐受性商陆简介：商陆（PhytolaccaacinosaRoxb.）商陆科，商陆属，多年生草本。生物量大、生长快、地理分布广，对Mn及很多重金属具有超积累的特性。商陆的Mn超积累和耐受性大多数非超积累植物，在Mn浓度为20~500μg/g(DW)时能够正常生长，而当Mn浓度达到500μg/g(DW)以上时，就会产生毒性。但在一些Mn超积累植物（Mnhyp

2、er-accumulator）（商陆）中，Mn浓度可以达到10,000μg/g(DW)而不表现出任何毒性症状商陆的Mn超积累和耐受性大多数的实验中，商陆（PhytolaccaacinosaRoxb.）的叶片中Mn积累量最多，可达到10~20mg/g(DW)，在其同属植物美洲商陆（PhytolaccaamericanaL.）叶片内积累可达40mg/g(DW)以上。显示了商陆这一种植物对Mn的高耐受性和超积累。商陆的Mn超积累和耐受性有些实验表明，商陆对Mn的高耐受性与植物体内的抗氧化酶活性有很大的关系。在商陆和烟草（Nicotianata

3、bacum）的试验中可以证明这一观点，在此试验中，从光合速率，MDA含量，相对电导率，和抗氧化性酶活性方面对比了在Mn处理下各种生理指标的不同。商陆的Mn超积累和耐受性商陆的Mn超积累和耐受性在上面的实验中，在不同Mn离子浓度处理下，商陆MDA和电解质渗透率比烟草要低很多，光合速率下降的程度比烟草也少很多。商陆的Mn超积累和耐受性商陆的Mn超积累和耐受性在酶活性试验中推断出：商陆的SOD活性增加较快，证明商陆的抗氧化能力较强。CAT的活性两种植物相反，商陆增加而烟草降低，表明CAT可能是鉴定是否为Mn耐受植物的因素。烟草的POD活性增加

4、非常快，由此可见POD可以作为Mn毒的灵敏指标。商陆的Mn超积累和耐受性商陆对Mn的超积累可能与ZIP、NRAMPCDF、CAX2、MCF家族有关。这些蛋白质存在于质膜或液泡膜上，与重金属的转运有很大的关系。我们猜想他们可能对Mn离子进行了跨膜的运输从而减轻Mn的毒害。商陆的Mn超积累和耐受性研究表明，拟南芥（Arabidopsisthaliana）中NRAMP1（NaturalResistanceAssociatedMacrophageProtein1）转运体与Mn离子的高亲和运输有关，且证明了这一种蛋白质是定位在质膜上的一种蛋白，拟

5、南芥的nramp1突变体将失去对Mn的高亲和转运功能力。商陆的Mn超积累和耐受性WTnramp1-1商陆的Mn超积累和耐受性NRAMP1是一种膜蛋白商陆的Mn超积累和耐受性NRAMP1-GFP补救了nramp1-1的功能商陆的Mn超积累和耐受性此实验还能够证明NRAMP1转运体能够补充IRT1（Iron-RegulatedTrans-porter1）吸收Fe和Co的功能。商陆的Mn超积累和耐受性在另外一个实验中，可能解释了商陆根中Mn的解毒原理，这个实验中作者将商陆的根分成了四部分,主根、初级侧根、次级侧根以及在主根根表覆盖的一层较厚的

6、蓬松组织。他分别测定Mn处理下商陆根四个部分的Mn离子浓度，进行分析。商陆的Mn超积累和耐受性可以看出在高Mn状态下根表结构中的Mn含量最高，而此结构在植物的生长过程中会脱落，此机理可能对于商陆根部解毒有一定的作用商陆的Mn超积累和耐受性我们知道商陆对于Mn有很高的耐受性，以及可以富集大量的Mn，但是商陆对于Mn的超积累机制至今还不是十分了解，还有待深入研究Mn在植物体内的作用及Mn污染的现状锰元素的作用Mn是动植物生长的必需微量元素,参与植物光合电子传递链的氧化还原过程和及PSⅡ系统中水的光解,对维持叶绿体正常结构有重要作用;同时,M

7、n是Mn超过氧化物歧化酶(MnSOD)的辅因子,参与生物体内的抗氧化过程。Mn在植物体内的作用及Mn污染的现状锰在土壤中的形态锰在土壤中主要有以下几种形态:有机态锰、矿物态锰及含锰无机盐、水溶态锰、交换态锰。对植物有效的锰可分为3类：水溶性锰、交换态锰和易还原态锰,三者的总和称为活性锰。一般用活性锰作为土壤中可给态锰的指标。Mn在植物体内的作用及Mn污染的现状锰毒产生的原因地壳的锰(Mn)通过风化作用从原生矿物中不断地释放出来,与O2、CO2-2和SiO2结合形成MnO2、Mn3O4、MnCO3和MnSiO3等次生矿物。随着工业化进程的

8、加速和耕作制度的改变,使土壤不断酸化,加速了土壤中有效Mn的释放,导致土壤可溶性锰的浓度过高。Mn在植物体内的作用及Mn污染的现状锰胁迫对植物的作用简要流程图Mn在植物体内的作用及Mn污染的现状我国酸性土壤