植物重金属污染的分子生物学研究进展

重金属是一类重要的环境污染物,当环境中重金属数量超过某一临界值时,就会对植物产生一定的毒害作用。为此综述国内外有关植物重金属污染的分子生物学研究进展,主要涉及重金属对植物基因表达和蛋白质的影响,以及植物适应重金属胁迫的相关分子生物学机理的研究成果。     

红树植物抗逆分子生物学研究进展

红树林是热带和亚热带海岸潮间的木本植物群落,具有很强的抗逆特性。综述了红树植物抗逆分子生物学的研究进展,主要集中在红树植物对盐和重金属的抗性研究。目前,红树植物抗盐分子生物学研究已取得了显著的进展,其耐重金属分子生物学研究也有所突破。这些研究成果可以从分子水平为可持续利用红树林资源提供了更多的依据,对保护沿海及海洋生态系统具有重要的意义。     

重金属污染土壤植物修复机理研究

土壤重金属污染的植物修复技术是近年来广泛引起关注的一种成本低廉、对环境友好的修复方法。目前,国内外学者对寻找和培育超积累植物及植物修复土壤重金属的机理进行了大量研究。阐述了植物修复的生理学、分子生物学机制,包括超积累植物根分泌物对根际土壤中重金属的生态效应,超量积累植物对土壤重金属的吸收及其解毒机理,并就该领域的存在问题和今后的研究方向进行了探讨。     

蚯蚓及其代谢物在重金属污染土壤修复中的应用研究进展

土壤重金属污染频繁发生,人们越来越重视重金属污染土壤的修复。近年来,随着分子生物学的发展,有许多学者对蚯蚓修复重金属污染土壤进行了大量研究。本文对重金属污染对蚯蚓的毒理性,蚯蚓对重金属污染土壤的养分循环、植物生长以及其代谢物对重金属的影响进行了探讨。结果表明,蚯蚓能够通过改变重金属污染土壤的养分循环并富集重金属,从而促进植物的生长。除此之外,蚯蚓粪在重金属污染土壤修复中也有不可估量的作用。     

重金属超富集植物种子内生真菌多样性及其重金属抗性

为探讨重金属超富集植物种子中内生真菌的种群组成及其在植物重金属耐受和富集方面可能发挥的生态学功能,通过分离纯化小花南芥(Arabis alpine)及土荆芥(Chenopodium ambrosioides)两种重金属超富集植物种子内生真菌,结合形态学特征和分子生物学数据对其进行鉴定,研究其多样性,并通过对内生真菌在含不同重金属培养基上生长速率的测定,研究其重金属抗性。结果显示:小花南芥和土荆芥两种重金属超富集植物种子中内生真菌的种类和数量均较少,存在绝对优势类群。两种植物中内生真菌的定殖率和多样性指数分别为74.0%、42.0%和0.78、1.35,远低于其他非极端环境植物内生菌的定殖率和多样性。重金属抗性测定结果表明,优势类群菌株的重金属抗性较其他类别突出,抗性菌株比例较高,个别菌株还表现为镉毒理兴奋型。通过最小抑制浓度检测发现镉毒理兴奋型菌株FXZ2可耐受40 mmol/L Pb~(2+)、60 mmol/L Zn~(2+)和220 mmol/L Cd~(2+)。这些菌株可能在宿主植物抵御不良环境及重金属累积过程中发挥着重要作用。     

植物重金属毒害作用机理研究现状

重金属污染严重影响植物的生长发育,影响作物的产量和品质,并通过生物链放大作用进一步对人类和环境造成严重危害,因此重金属污染已成为世界性的重大环境问题。作者综述了重金属对植物毒害作用机制的研究现状,并着重介绍了重金属污染对植物生理生化特性的影响以及毒害作用的分子机理。     

植物螯合肽的生物合成与解毒机制及在重金属修复中的应用前景

植物螯合肽能够缓解重金属的毒害作用,并且对必需金属元素在真核生物(如高等植物、真菌和微藻)细胞内的分布具有调节作用。目前,有关植物螯合肽的生物合成及解毒机制已成为分子生物学和污染生态学领域的研究热点。最近已有研究从植物和真菌中分离出植物螯合肽合成酶的编码基因,而且相继在蠕虫和一些原核生物中也发现了类似植物螯合肽合成酶的编码基因。本文综述了植物螯合肽生物合成的分子机制和影响因素,及其在高等植物中对重金属的解毒和累积作用,并论述了这类重要的金属螯合肽在生物修复重金属环境污染中的应用前景。     

土壤重金属污染现状及修复方法

介绍了土壤重金属污染的现状,综述了土壤重金属污染的修复方法,包括物理修复、化学修复和生物修复,在此基础上提出了目前土壤重金属污染修复的建议,即将土壤重金属修复与分子生物学、基因工程等学科相结合,培育适宜生长、吸收强、富集专一性低的植物。     

丛藓科植物重金属含量对环境的指示作用

[目的]研究丛藓科植物重金属含量对环境的指示作用。[方法]选取Cu、Zn、Cd、Pb等主要重金属元素为营养富集指标,对河北省邢台太行山区丛藓科藓类植物体内及其土壤中的重金属含量进行了分析。[结果]丛藓科植物小反纽藓、花状湿地藓和丛本藓对Pb、Cu、Cd、Zn有较强的吸收能力,植物体内重金属元素含量较高,对环境污染具有指示和富集作用。不同丛藓科植物对重金属的积累能力有显著差异,其中花状湿地藓对重金属具有较强的富集能力。[结论]丛藓科植物可作为环境指示生物进一步研究。     

重金属富集对生物体Homesis效应的研究进展

总结了重金属Homesis现象的分子生物学机理和生物学意义,并且对Homesis剂量-效应模型在重金属风险评估中的价值进行探讨,旨在评价重金属对生物的影响、重金属污染和食用安全监测、环境毒理学、环境污染诊断,同时为制定重金属限量标准等提供借鉴与参考.     

植物重金属耐受分子机理的研究进展

重金属污染对我国经济发展、人身健康造成重大负面影响,已经成为当今研究热点.综述了近年来植物对重金属耐受分子机理的研究进展,从植物对重金属的吸收、转运及隔离在液泡中等过程的发生的多种相关蛋白的应答.通过基因工程方法调控这些蛋白编码基因表达,来提高植物对重金属耐受性,降低重金属对植物的毒害.     

丛枝菌根真菌修复重金属污染土壤及增强植物耐性研究进展

丛枝菌根真菌（AMF）作为一种能与大多数植物共生的土壤有益菌,其与植物共生形成的菌根体系在提高植物重金属耐性、强化植物修复重金属污染方面发挥着重要作用。为系统阐述AMF在重金属污染土壤中的作用及其增强植物耐性的机制,本文综述了AMF在植物生长及环境治理方面的应用,着重对其在重金属修复方面的效果进行讨论,并总结了其增强植物重金属耐性的机制（生长稀释及限制吸收作用、抗氧化机制、螯合重金属机制、吸附固持重金属机制）,以期为AMF在重金属污染环境中的应用提供科学和理论支撑。     

Characteristics of Heavy Metal Circulation in Biosphere

In order to control heavy metal pollution effectively, this paper reviews heavy metal source and transport characteristics in heavy metal circulation in bio- sphere, including geochemical cycle and biological cycle of heavy metals. The inter- body of geochemical cycle of heavy metals includes soil, gas as well as water body, and the interbody of biological cycle of heavy metals includes environment, plant, microorganisms and animals. As to macro-cycle, transportation character in each interbody is different. Heavy metal circulation in different interbody interacts with each other and is in dynamic balance. Heavy metals in soil include two parts, i.e. active and inert forms, which are in dynamic equilibrium. This equilibrium may be affected by different physicochemical factors. Heavy metal content at different soil depth reflects historical accumulation level of heavy metal. In contrast to agri- cultural eco-system itself, industrial and urban activities are of great menace. Fluvial transport and atmospheric input are significant pathways of heavy metal circulation. Sludge plays an accumulative role of heavy metals, and can release its heavy met- als to water body causing secondary pollution. Balance of heavy metal immobiliza- tion and release is interrupted by physicochemical characters and microbial activity. Temperature can influence atmospheric heavy metal content, and volatile heavy meal precipitation is an indLspensable source in soil and water body. In regard to micro-cycle, plants is the main part in heavy metal cycle, microorganisms play roles in accelerator and animals in recipient. Specific transportation and assigned location of heavy metal in plants are adopted to keep internal heavy metal equilibrium.     

重金属Cd、Pb复合污染对植物生理生化和细胞结构影响的研究进展

我国受重金属污染的土地面积广大,因采矿等造成的环境和土壤重金属污染问题日趋严重。因金属矿床形成特点及开采方式单一等原因,造成Cd、Pb居于重金属复合污染前列。通过总结单一Cd、Pb污染对植物生理生化特征的影响以及Cd、Pb复合污染对植物生理生化及细胞结构的影响等研究进展,明晰土壤重金属Cd、Pb复合污染对植物影响和损害的研究热点,进而探明植物重金属胁迫的生理响应机制。     

土法冶炼铅锌矿废弃地重金属污染及优势植物相关分析

从地球化学特征探讨土壤重金属及其与植物中重金属污染的相互关系。通过生物地球化学的方法,测定土壤与植物重金属含量。野马川和妈姑镇废弃地均受到重金属严重污染,Zn、Cd和Pb的污染相对严重,含量特征表现为ZnPbCuAsCd。植物体内重金属离散程度顺序为ZnPbCuAsCd,与土壤重金属含量顺序一致。植物中重金属元素与土壤中重金属元素的含量呈正相关关系(P0.05)(元素As除外)。土壤受重金属污染,优势植物节节草(Hippochaete hiemale)和大叶醉鱼草(Buddleja davidii)中重金属含量最高,在重金属污染区生态恢复过程中可作为重点推荐植物。     

水生植物对水体重金属污染的监测和生态修复

水生植物对水体重金属污染具有良好的监测和生态修复功能。苔藓植物是重金属污染良好的生物监测器,可用于水体重金属污染状况的监测和评价。同时,4种生活型的水生植物(挺水、浮叶、漂浮和沉水植物)对重金属都有一定的富集能力,对重金属污染水体有生态修复作用。利用水生植物对水体进行生态修复具有简便易行、成本较低、不易形成二次污染的优势,在修复水体重金属污染的同时还可以美化环境,并可产生直接或间接的经济效益。     

重金属协同选择环境细菌抗生素抗性及其机制研究进展

抗生素的长期滥用,引起环境细菌耐药性不断增强,加速了抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)在环境中的传播扩散。在重金属污染的环境中,细菌不仅具备重金属抗性,并且具备多种抗生素抗性,抗生素抗性基因的污染水平也随之升高。在介绍重金属与抗生素抗性最新研究进展的基础上,阐述了环境细菌的抗生素抗性、重金属抗性及其相关抗性机制,并着重论述重金属和抗生素协同选择环境细菌耐药性及其机制。