【摘 要】
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土壤重金属污染修复一直是国内外学者研究的热点问题。植物修复技术可以有效的去除环境中的重金属污染物,但植物超富集重金属的潜在的生物学机制尚未清楚。根据前期的实验结
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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土壤重金属污染修复一直是国内外学者研究的热点问题。植物修复技术可以有效的去除环境中的重金属污染物,但植物超富集重金属的潜在的生物学机制尚未清楚。根据前期的实验结果及相关资料,我们推测超富集植物富集重金属特性可能与该植物正常生理代谢过程中合成的某种(类)参与细胞建成的结构性化学物质的量密切相关,是特定植物生长发育过程的伴生现象。
本论文通过人工调控手段(施加植物生长抑制剂:青鲜素及放线菌酮)改变万寿菊生理代谢代谢过程,研究细胞分裂及蛋白合成对万寿菊体内镉的富集的影响。研究结果表明,施加植物生长抑制剂能过显著抑制万寿菊的相对生长速率及其地上部镉含量,表明植物地上部镉积累与万寿菊的相对生长速率密切相关。而对植物生长抑制剂作用下万寿菊体内可能与镉有关的巯基化合物及有机酸等配位体的研究发现,万寿菊叶片中的镉积累与这些组分无明显的相关性,但万寿菊根部镉积累与PC或GSH等巯基化合物及柠檬酸等有机配位体有关,表明万寿菊地上部镉积累与其它某种生长代谢物质存在一定的关系。
万寿菊地上部镉主要积累在顶部叶片当中(生长点),植物生长抑制剂可以明显减低其顶部叶片的镉含量,通过外源喷施植物蛋白合成等前体物质对万寿菊地上部镉富集的研究发现,叶面喷施GSH可以逆转上述效应,说明含硫化合物在万寿菊地上部镉积累过程当中起到至关重要的作用。
通过分根去韧皮部或木质部限制水分及营养物质运输途径,研究其对万寿菊地上部镉积累的影响,证明万寿菊韧皮部在镉的运输过程中起到了一定的作用;同时通过稳定性同位素实验研究植物主要营养元素运输途径,发现镉由根部向地上部运输的方向与植物必需生长元素(N)的运输方向一致,证明镉在植物体内的迁移途径受植物的生长代谢控制。
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