不同生态型蜈蚣草对砷富集的差异及其机理

 土壤砷污染是全球尤其是东南亚和中国非常突出且亟需解决的环境问题。自砷超富集植物--蜈蚣草（Pteris vittata L.）发现以来,一直是国内外学者研究的一个热点。深入理解蜈蚣草体内砷代谢和富集机制是有效利用植物修复技术治理砷污染土壤的关键。在长期的自然进化过程中,蜈蚣草逐渐分化出不同生态型。已有研究结果显示：不同生态型蜈蚣草在砷富集和砷耐性等方面均存在明显差异。本文在系统分析蜈蚣草砷富集特征、机理的基础上,重点阐述了生态型差异对蜈蚣草砷富集的影响方面的最新研究进展。研究结果显示：非污染生态型与污染生态型蜈蚣草相比砷富集能力更为高效,说明通过选择性的利用合适的蜈蚣草生态型将明显改善植物修复的效率。不同生态型蜈蚣草砷富集与砷耐性差异的分子机理尚不清楚,相关关键功能基因及其过程尚需深入研究。     

重金属对植物的毒害及植物的耐性机制

重金属是一类重要的环境污染物.受重金属胁迫,植物细胞的膜透性、光合代谢、呼吸代谢、酶代谢、遗传效应发生改变、脯氨酸积累;植物的耐性机制表现在耐重金属生态型的产生、重金属结合多肽的形成、重金属离子的区域化以及活性氧自由基清除系统的活化.     

植物对重金属耐性机理的研究进展

从两方面综述了植物对重金属胁迫的耐性机理.（1）植物生理生化代谢途径对重金属胁迫的适应性反应,包括与重金属解毒螯合相关的硫代谢途径;与植物抗氧化相关的活性氧代谢途径;与酚类物质生成及植物木质化形成相关的次生代谢途径.（2）植物对重金属耐性的分子机理研究,包括对与重金属胁迫相关代谢途径中关键酶基因克隆和功能鉴定;金属硫蛋白（MT）和膜金属转运蛋白基因表达和调控;与重金属胁迫相关的植物逆境信号传导的研究.随着基因组学的发展,通过进化各异的模式生物基因组比较及通过使用一些如基因差异表达技术、表达序列高通量分析技术和功能获得或突变体互补等技术在植物重金属耐性机理的研究中也取得了一些进展.     

重金属污染土壤的植物修复及其机理研究

近年来,作为一种成本低廉、对环境友好的修复方法,重金属污染土壤的植物修复成为环境修复领域的研究热点.早期的研究侧重于超富集植物的发现与实际应用,近来超富集植物重金属富集机理的研究得到了重视.尽管重金属植物累积的生化机制尚未能被完整阐述,但在土壤重金属生物活性、超富集植物重金属的吸收、转运、储存等方面还是取得了大量进展.综述了近年来国内外相关研究工作成果,探讨了该研究领域存在的主要问题,认为在有机鳌合剂如有机酸与氨基酸等对重金属活性、耐性和离子迁移转运系统中所起作用等方面尚需要深入研究.如果在植物重金属吸收、迁移、解毒机理及其影响因素等重金属富集的关键方面能取得进展,则将大大丰富污染土壤重金属修复的研究与应用领域.     

杂草中具重金属超积累特征植物的筛选

针对目前植物修复中Cd单一污染和Cd-Pb-Cu-Zn复合污染的超富集植物缺乏研究,采用田间盆栽模拟试验方法,对东北沈阳地区20科54种田间杂草植物进行其重金属耐性及积累能力的初步系统研究.结果发现:蒲公英(Taraxacum mongolicum)、龙葵(Solanum nigrum)和小白酒花(Conyza canadensis)对Cd单一及Cd-Pb-Cu-Zn复合污染耐性均较强,对Cd有较高的积累能力,具有超富集植物的基本特征,进一步研究的价值很大.重金属元素间存在着协同和拮抗效应,在进行超富集植物筛选时,单一元素试验应与复合元素试验相结合,同时建议在利用某种重金属超富集植物进行修复实践之前,也应该进行类似的评估,以确保修复效果.田间盆栽模拟试验具有方法简单,接近植物生长环境条件,便于植物种识别鉴定等优点,是筛选重金属富集植物的一种尝试.     

河道沉积物中重金属的生态修复及根际细菌的原位检测

调查分析了哈尔滨某排污河道化工区段表层沉积物中的重金属（Pb、Zn、Cr、As、Ni、Cu和Cd）含量,通过盆栽试验研究了4种当地具有金属耐性的植物（玉米、酸模叶蓼、龙葵和酸模）对受污染的河道沉积物中重金属的修复效果,进而调查了这4种植物对重金属赋值形态的影响、富集能力及重金属的转运能力.结果显示,排污河道沉积物受到多种重金属的复合污染.表层沉积物中重金属经过两季植物修复后,7种重金属的残渣态均有不同程度的减少,并且金属形态逐渐向铁锰氧化态及可交换态转化,结果说明供试植物能够调节沉积物中重金属的生物有效性.重金属在沉积物中与在植物体内具有相同的总含量趋势：Zn＞Pb＞Ni＞Cr＞Cu＞As＞Cd,该趋势也反映出4种供试植物的生物监测潜能.植物对重金属表现出不同的吸收特性,4种植物对Zn和Ni的富集量相对较大,而Cu在植物地上部分的含量普遍较低,Zn和Ni在植物组织中的含量范围分别为108.4~543.92 mg/kg和36.8~246.91 mg/kg.总体来说,这4种植物主要将金属元素积累在根部,而非地上部分,表现出对重金属的耐受性.酸模叶蓼、酸模和龙葵这3种植物的地上部分分别积累了高浓度的Pb、Zn和Cd,并且具有较高的转运系数（TF>1）,反映出这3种植物对相应的重金属具有植物提取的潜力.采用荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization, FISH）技术,分析对照和经过栽培试验后根际沉积物中真细菌的数量和空间分布,结果表明植物对沉积物中的细菌有明显的活化作用.     

植物对土壤重金属污染修复的研究进展

对植物提取、植物钝化和植物挥发等植物修复技术类型及植物修复机理，包括植物本身分泌特殊物质来螯合溶解难溶性金属；通过某些微生物或微生物与植物的共生体促进植物对重金属的吸收；通过一些土壤改良措施如螯舍剂、酸性肥料等的施用增加重金属的有效性，从而提高植物对重金属的提取效率等做了简要论述。分析了目前该研究领域存在的主要问题，以期为修复重金属污染土壤的研究和实践提供参考。     

土壤重金属污染物植物修复概述

植物修复（phytoremediation）是一项新兴重金属污染物修复技术.本文在概述我国土壤重金属污染物的种类和污染现状的基础上,归纳了重金属污染物植物修复的主要类型及可能机理,对影响植物修复效果的主要因素进行分析,并提出提高修复效率的手段,最后对重金属污染物植物修复评价的基础上进行了展望.     

植物对重金属的耐性机制

近年来,重金属污染土壤的植物修复作为一种成本低廉、环境友好的修复方法,成为环境修复领域的研究热点.本文就植物对于重金属的耐性机制做了概述,从区隔化作用、螯合作用、外排作用、抗氧化系统、离子交互作用等方面进行了探讨,并提出超富集植物对重金属耐性机制在未来的研究重点,以期对我国重金属污染治理的研究和实践提供帮助.     

植物对土壤重金属污染修复的研究进展

对植物提取、植物钝化和植物挥发等植物修复技术类型及植物修复机理,包括植物本身分泌特殊物质来螯合溶解难溶性金属;通过某些微生物或微生物与植物的共生体促进植物对重金属的吸收;通过一些土壤改良措施如螯合剂、酸性肥料等的施用增加重金属的有效性,从而提高植物对重金属的提取效率等做了简要论述。分析了目前该研究领域存在的主要问题,以期为修复重金属污染土壤的研究和实践提供参考。     

水生植物吸收水中重金属的研究

本文讨论了水体中植物穗花狐尾藻和黑藻对重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、Cr的吸收。分别在重金属元素种类、含量不同的水体中培养植物,定时检测水体中重金属含量的变化,并分析植物体内重金属含量,研究了水生植物吸收水体中重金属的能力。     

Edaphic factors determining variation of two ecotypes of Leymus chinensis in North China

Leymus chinensis(Trin.) Tzvel .is a type ofperennial ,rhizome grass with biological andecologicalproperties of resisting drought , poor-nutrient andsalt-alkaline stress .L. chiensiscan adapt to manycomplicated habitats due toits highecological plastici-ty.L. chinensisis always distributed as scatteredpatches with either grey-green or yellow-greenleaves. Steppe dominated by this species is widelydistributed at the eastern end of the Eurasian steppezone. Its main locations in China are the Son…     

矿区植物--环境恢复的重要资源

综述了矿区植物的研究现状矿区植物的生态学、遗传学、植物分类学特性,矿区植物对重金属的耐性与吸收性,矿区植物在矿山及污染环境修复中的功能与作用;最后,探讨了矿区植物资源研究的未来发展方向。     

Edaphic factors determining variation of two ecotypes of Leymus chinensis in North China

To identify ecotypic variation of L. chinensis, the physiological characteristics and environmental factors were measured and assessed for grey-green and yellow-green ecotypes of L. chinensis grown in the salt-alkalized and aeolian sandy soils. Although both ecotypes presented a similar salt-alkaline tolerance under the experimental conditions, they differed in several aspects. The L. chinensis grown in the aeolian sandy soils had higher water potential and chlorophyll content and lower proline content in their leaves than those grown in the salt-alkalized habitat, and the grey-green ecotype of L. chinensis in both types of soils had higher water potential, chlorophyll and proline contents than the yellow-green ecotype. Besides, grey-green ecotypes had higher salt-alkaline tolerance than the yellow-green ecotype. The stepwise regression analysis showed that soil conductance and pH value were the main ecological factors affecting the physiology of L. chinensis. From the natural distribution of the two ecotypes, we considered that salt-alkaline in the soils is the leading factor in determining ecotypic variation of L. chinensis. The two ecotypes were first named grey-green and yellow-green ecotypes respectively.     

Edaphic factors determining variation of two ecotypes of Leymus chinensis in North China

To identify ecotypic variation of L. chinensis, the physiological characteristics and environmental factors were measured and assessed for grey-green and yellow-green ecotypes of L. chinensis grown in the salt-alkalized and aeolian sandy soils. Although both ecotypes presented a similar salt-alkaline tolerance under the experimental conditions, they differed in several aspects. The L. chinensis grown in the aeolian sandy soils had higher water potential and chlorophyll content and lower proline content in their leaves than those grown in the salt-alkalized habitat, and the grey-green ecotype of L. chinensis in both types of soils had higher water potential, chlorophyll and proline contents than the yellow-green ecotype. Besides, grey-green ecotypes had higher salt-alkaline tolerance than the yellow-green ecotype. The stepwise regression analysis showed that soil conductance and pH value were the main ecological factors affecting the physiology of L. chinensis. From the natural distribution of the two ecotypes, we considered that salt-alkaline in the soils is the leading factor in determining ecotypic variation of L. chinensis. The two ecotypes were first named grey-green and yellow-green ecotypes respectively.     

超积累植物在重金属污染土壤修复中的应用

重金属污染土壤植物修复技术是目前世界范围内研究的热点之一,超积累植物能超量吸收和积累土壤中的重金属元素,其体内重金属含量是一般植物的100倍以上,超积累植物修复是植物修复技术的关键。介绍了超积累植物的概念、特征、物种资源和开发现状,探讨了该技术的应用前景。     

不同苔藓植物对重金属富集能力的比较

采用原子吸收光谱法，对上海余山土生的7种不同种苔藓植物体内的Cu，Pb，Cd，Zn，Cr5种重金属元素含量进行测定．测定结果的方差分析说明，不同种类的苔藓植物对同一种重金属的富集能力不同，同种苔藓植物对不同种类重金属的富集能力也不相同，其中小羽藓属植物可作为一种良好的生物指示材料用于环境重金属污染监测．     

Pb uptake, accumulation, subcellular distribution in a Pb－accumulating ecotype of Sedum alfredii （Hance）

Lead concentrations in roots, stems and leaves of accumulating and non-accumulating ecotypes of Sedum alfredii (Hance) were studied through a hydroponic experiment with different Pb concentrations sup-plied as Pb( NO3 )2 .Lead concentrations in leaves and stems of the accumulating ecotype were 4-9 times and 3-5 times those of the non-accumulating ecotype, and Pb-accumulated amounts in stems and leaves of theaccumulating ecotype were 4-9 times and 8-1l times higher than those of the non-accumulating ecotype,respectively. The results indicated that the accumulating ecotype had better ability to transport Pb from roots toshoots. The subeellular distributions of Pb in the root, stem and leaf tissues were studied using sucrose differ-ential centrifugation. Approximately 50% of Pb contents was found to be associated with the cell wall fractionin stems of the accumulating ecotype and the percentage increased to 80％ both in roots and leaves, no matter when plants were grown with different levels of Pb. The results indicated that the distribution of Pb on cell walls of the accumulating ecotype could mainly account for the high tolerance to Pb.