16卷03期 陈吉美镉对植物胁迫效应的研究进展 47 肽和各种聚羧酸对Cd“也有螯合作用。 2.2区域化进入根系cd 首先被根部细胞壁及碳水 中合成一种可被热激蛋白(heat shock protein,hsp)70抗体 沉淀的70kD蛋白质,它能被除热之外的因子激活,称为热 激蛋白同源物(hsc),是一种磷蛋白。玉米中hsc70可以 和修复环境胁迫引起的蛋白质损伤 。用Cd 处理 水稻,也发现了同样的结果。段昌群指出,植物抗污染基 因来源于基因代换、基因突变和基因交换,在强大有力的 污染选择条件下,植物抗性基因得以迅速扩展¨ 。 目前植物对镉的吸收,运输和毒性机制已经有了比较 化合物固定而束缚于果胶位点,这是抗Cd2 胁迫的第一 道屏障。cd 进入液泡后,被于一有限区域,不能再 在胞质溶胶中进行自由循环,因而液泡固定化在排除 cd2 毒害和cd2 耐受中起重要作用。Cd 刺激植物合成 植物螯合肽,并与之络合形成贫s低分子量络合物 (LMW),在液泡膜上结合酸不稳定s ,形成对镉高度亲 和的高分子量络合物(HMW),并由液泡膜转运蛋白HMTI 深刻的认识,这对于利用相关知识培育和筛选高抗镉胁迫 蛋白转入液泡中。液泡中酸性pH使HMW解离,Cd 又 的植物资源起到了重要作用,可以预计随着对镉胁迫和植 被液泡内有机酸(柠檬酸、苹果酸、草酸)、氨基酸络合。 物响应机制研究的进一步深入,将会培育出更高抗性的植 脱辅基植物螯合肽被液泡水解酶降解,还于液泡中,继续 物用于生产。 执行穿梭角色。可见植物的耐Cd 能力与HMW复合物 参考文献 装配速率成正相关,与植物螯合肽合成速率无一定相 [1]Toppi LS,Gabbrielli R.Response to cadmium in higherplants[J]. 关性。 Environ Exp Bot1999,41:105—130. 2.3提高保护性酶系统的活性正常生长条件下,植物 [2]Schutzendubel A,Polle A.Plant responses to abiotic stresses:heavy 体内活性氧产生和清除处于平衡中,当处于各种逆境胁迫 metal—induced oxidative stress and protection by mycorrhization[J]. 或衰老时,有利于体内活性氧的产生,积累的活性氧导致 J Exp Bot,2002,53(372):1351—1365. [3]彭鸣,王焕校,吴玉树.镉铅诱导的玉米幼苗细胞超微结构的变 了膜脂过氧化,使植物生长异常。植物受cd2 污染后,丙 化[J].中国环境科学,1991,11(6):426—431. 二醛(MDA)高度积累。膜脂过氧化是膜上不饱和脂肪酸 [4]丁小余,施国新,常福辰.cd 污染对莼菜叶片形态学伤害反应 中所发生的一系列活性氧反应,其产物MDA含量是反映 的研究[J].西北植物学报,1998,18(3):417—422. 脂质过氧化作用强弱的一个重要指标。超氧化物歧化酶 [5]刘厚田.土壤镉污染对水稻叶片光谱反射特性的影响[J].生 (SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)是植物适 态学报,1986,6(2):89—99. 应多种逆境胁迫的重要酶类,被统称为植物保护酶系统。 [6]Sheora I S,Aggarwal N,Singh R.Effect of cadmium and nickel on in 当植物受到污染后,SOD、POD和CAT发生相应变化,依 vivo carbon dixide exchange rate of pigeon pea(C.ajamuscajanL.) 品种及抗性的不同而异。如陈宏等用Cd 处理小麦幼 [J].Plant and soil,1990,129:243—249. 苗,经镉胁迫处理后,随着镉浓度的增高,叶片和根系中的 [7]Haag—Kerwer A,Schafer HJ,Heiss S,Walter C,Rausch T .膜脂过氧化产物MDA的含量和POD活性明显升高,SOD Cadmium exposure in Brassica juneea causes a decline intranspira- tion rate and leaf expansion without efect onphotosynthesis[J].J 活性也有所提高 。然而酶对其保护作用也有一定限度, Exp Bot 1999,50(341):1827—1835. 即使是耐Cd“植物,酶的活性也存在一个阈值。在一定 [8]陈宏,徐秋曼,王蒇.镉对小麦幼苗脂质过氧化和保护酶活性的 的cd 浓度范围内,3种酶活性得以维持或提高,超过这 影响[J].西北植物学报,2000,20(3):399—403. 个范围,它们的活性就下降,但下降的幅度要比耐性弱的 [9]Prass MNV.Cadmium toxicity and tolerance in vascu—lar plants 植物小。 [J].Envie.Exper.Botany,1995,35(4):525—545. 2.4逆境蛋白及基因表达 目前,国内外开始重视从基 [1O]段昌群.植物对环境污染的适应与植物的微进化[J].生态学 因水平去研究植物抗污染的作用机理。Cd“诱导玉米根 杂志,1995,14(5):43—50. (责编:张琪琪) GB/T 7713—1987学位论文学位论文是表明作者从事科学研究取得创造性的结果或有了新的见解,并以此为内 容撰写而成、作为提出申请授予相应的学位时评审用的学术论文。学士论文应能表明作者确已较好地掌握了本门 学科的基础理论、专门知识和基本技能,并具有从事科学研究工作或担负专门技术工作的初步能力。硕士论文应能 表明作者确已在本门学科上掌握了坚实的基础理论和系统的专门知识,并对所研究课题有新的见解,有从事科学研 究工作或担负专门技术工作的能力。博士论文应能表明作者确已在本门学科上掌握了坚实宽广的基础理论和 系统深人的专门知识,并具有从事科学研究工作的能力,在科学或专门技术上做出了创造性的成果。 GB/T 7713—1987协助完成研究工作和提供便利条件的组织或个人,在研究工作中提出建议和提供帮助的人; 给予转载和引用权的资料、图片、文献、研究思想和设想的所有者其他应感谢的组织或个人。