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重金属污染已成为水体污染的主要形式之一。凤眼莲是少数能够同时超积累多种重金属的典型植物，但对其分子机理的研究还非常有限。本文借助RP-HPLC、SDS-PAGE、化学修饰等方法，通过测定不同处理条件下凤眼莲基本生理生化指标、植株生物量、Cd、Zn富集水平、K的吸收、硫同化途径中相关物质的含量、游离氨基酸和水溶性蛋白等的指标变化情况，分析外源硫酸盐对硫同化途径的影响，探讨重金属富集量与该植物中巯基物质含量的关系，明确外源硫酸盐对凤眼莲富集重金属的影响机制。本文研究结果为重金属的植物修复提供了更多的科学依据，对我国环境生态工程的发展具有重要的实践指导意义。
本研究主要内容包括：⑴在重金属Cd、Zn、Cd与Zn复合胁迫下，外源硫酸盐的添加均促使凤眼莲中Cd、Zn富集量增加。与单一Cd、Zn处理比较，Cd、Zn复合胁迫下，Cd、Zn迁移系数分别上升至44.1%，34.7%，外源硫酸盐的增加使其迁移系数进一步升至55.4%，53.1%。⑵凤眼莲中硫同化关键酶ATP硫酸化酶活性、半胱氨酸以及谷胱甘肽、总巯基化合物的含量随着该植物体内重金属含量的增加而提高。凤眼莲中 Cd富集量与半胱氨酸、谷胱甘肽、总巯基化合物含量存在显著正相关性，该植物对 Cd的富集能力的提升可能与硫同化产生的巯基物质的螯合能力有关。⑶天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸这三种氨基酸占凤眼莲中总游离氨基酸含量的70%-80%，且天冬氨酸、苏氨酸与凤眼莲中Zn富集量存在显著正相关关系，凤眼莲对Zn的富集可能与此两种氨基酸的螯合转运有关。Zn富集量与凤眼莲中K含量存在一定负相关性，K离子通道可能参与调控该重金属的超积累过程。⑷重金属Cd暴露下，凤眼莲中水溶性蛋白表达受阻，然而Zn暴露下，该植物中的水溶性蛋白表达增强。外源硫酸盐的增加均增强了凤眼莲在Cd、Zn胁迫下的水溶性蛋白的表达。凤眼莲叶中存在富含巯基的分子量约为14.2kDa的蛋白，这些蛋白选择性的结合Zn。对上述这些响应蛋白还有待进一步明确，这也将有利于深入阐明凤眼莲超积累尤其是多种重金属的机理。
本研究主要内容包括：⑴在重金属Cd、Zn、Cd与Zn复合胁迫下，外源硫酸盐的添加均促使凤眼莲中Cd、Zn富集量增加。与单一Cd、Zn处理比较，Cd、Zn复合胁迫下，Cd、Zn迁移系数分别上升至44.1%，34.7%，外源硫酸盐的增加使其迁移系数进一步升至55.4%，53.1%。⑵凤眼莲中硫同化关键酶ATP硫酸化酶活性、半胱氨酸以及谷胱甘肽、总巯基化合物的含量随着该植物体内重金属含量的增加而提高。凤眼莲中 Cd富集量与半胱氨酸、谷胱甘肽、总巯基化合物含量存在显著正相关性，该植物对 Cd的富集能力的提升可能与硫同化产生的巯基物质的螯合能力有关。⑶天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸这三种氨基酸占凤眼莲中总游离氨基酸含量的70%-80%，且天冬氨酸、苏氨酸与凤眼莲中Zn富集量存在显著正相关关系，凤眼莲对Zn的富集可能与此两种氨基酸的螯合转运有关。Zn富集量与凤眼莲中K含量存在一定负相关性，K离子通道可能参与调控该重金属的超积累过程。⑷重金属Cd暴露下，凤眼莲中水溶性蛋白表达受阻，然而Zn暴露下，该植物中的水溶性蛋白表达增强。外源硫酸盐的增加均增强了凤眼莲在Cd、Zn胁迫下的水溶性蛋白的表达。凤眼莲叶中存在富含巯基的分子量约为14.2kDa的蛋白，这些蛋白选择性的结合Zn。对上述这些响应蛋白还有待进一步明确，这也将有利于深入阐明凤眼莲超积累尤其是多种重金属的机理。