植物对土壤中镉毒害的响应研究进展
镉对植物胁迫效应的研究进展
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文献标识码
Ａ
文章编号
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近年来 ， 由于工业 “ 三废 ” 的排 放 、 种 化 学产 品 的使 各 用， 以及 不 合 理 的农 业 管 理措 施 ， 致 镉 污 染 日益 严 重 。 导
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重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展
重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展重金属镉和铜是土壤中常见的污染物，它们可以在高浓度下对植物造成严重的毒害，破坏植物的生长和发育。
目前，研究人员正在探索植物对铜镉胁迫的响应机制，以期找到对抗这种污染的有效方法。
植物在面临铜镉胁迫时，会发生一系列的生理和生化变化。
首先，植物会产生大量的活性氧，这些物质会导致细胞壁的损伤和膜脂质的氧化。
为了应对这种损伤，植物会产生一系列的抗氧化物质，如类黄酮、多酚和谷胱甘肽等，以中和过多的活性氧。
其次，在铜镉胁迫下，植物会调节多种生长调节激素的合成和代谢，以适应环境的变化。
例如，研究表明，镉胁迫会抑制植物中赤霉素的合成和运输，而铜胁迫则会诱导脱落酸的合成和运输。
这些调节措施对植物的根系、茎秆和叶片的生长发育都有影响。
另外，植物在铜镉胁迫下还会调节其基因表达。
通过大规模基因芯片分析，研究人员发现，在铜镉胁迫下植物会产生大量的响应性基因，这些基因可以调节植物的代谢、信号转导和基因转录等多种生物学过程。
例如，铜镉胁迫下的拟南芥植物可以调节超过1000个基因的表达，其中包括编码抗氧化酶的基因、编码转录因子的基因和编码蛋白质合成酶的基因等。
最后，植物在应对铜镉胁迫时还会通过改变其微生物群落结构来改善环境。
研究表明，植物根际微生物可以通过吸收、移动和转化污染物质来减轻植物的铜镉胁迫。
此外，植物根际微生物还可以通过激活植物的防御机制来增强植物对铜镉胁迫的抵抗能力。
综上所述，植物在铜镉胁迫下会调节其生理和生化过程，调节其基因表达，以及改变其微生物群落结构，从而适应环境的变化。
这些调节措施为研发对抗重金属污染的有效方法提供了重要的理论和实践基础。
重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展
重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展重金属污染是当今世界面临的严重环境问题之一。
铜和镉是常见的重金属污染物质，它们对植物生长和发育产生了严重的负面影响。
在受到铜镉胁迫时，植物会产生一系列的生理和生化变化，以对抗这种胁迫。
近年来，针对植物在重金属铜镉胁迫下的响应机制进行了深入的研究，揭示了一些重要的进展和发现。
本文将对相关研究进行综述，以探讨植物在重金属铜镉胁迫下的响应机制及其相关研究进展。
1.植物受重金属铜镉胁迫的响应机制铜镉胁迫会导致植物体内的氧化应激反应增强，进而导致氧化损伤和细胞膜的脂质过氧化。
铜镉胁迫还会导致植物体内铜和镉含量的增加，进入到植物的生长组织中，对生物膜和蛋白质产生损伤。
植物为了对抗重金属铜镉胁迫，会产生一系列的生化和生理变化，包括抗氧化酶系统的激活、非酶抗氧化物质的积累、活性氧的清除、金属离子的螯合和分配等。
这些反应的产生通过一系列的信号转导通路进行调控，以维持细胞内环境的稳态，从而适应铜镉胁迫的环境。
针对重金属铜镉胁迫对植物生理生化特性的影响进行了深入的研究。
研究发现，铜镉胁迫会导致植物根系和地上部的生长受到抑制，叶绿素含量和光合作用受到影响，导致叶片的黄化和光合速率的下降。
铜镉胁迫还会导致植物体内的抗氧化酶活性的增加，包括超氧化物歧化酶、过氧化物酶、还原型谷胱甘肽等，以应对活性氧的增加。
植物还会产生非酶抗氧化物质，包括谷胱甘肽、类胡萝卜素、维生素C等，以清除自由基，减轻铜镉胁迫对生物体的损伤。
随着分子生物学和基因工程技术的发展，研究人员不断地深入探讨植物在铜镉胁迫下的分子机制。
已经发现了一系列参与植物响应铜镉胁迫的基因和蛋白质。
这些基因和蛋白质可以被分为参与铜镉胁迫感知和信号转导的、参与金属通道的、以及参与金属离子螯合和排出的。
质膜和胞质螯合蛋白质在感知金属胁迫和调控金属转运中起着关键作用，其中一些金属螯合蛋白质家族成员表明与铜镉胁迫的耐受性相关联。
一些逆境胁迫响应基因也对植物在铜镉胁迫下的响应起着重要作用，如乙烯合成相关基因、WRKY转录因子家族。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究植物在生长过程中会受到各种外界环境因素的影响。
重金属对植物的毒害是一个备受关注的问题。
镉是一种常见的重金属污染物，广泛存在于土壤和水体中，从而对植物生长产生不良影响。
本文将着重探讨镉对植物的毒害及植物解毒机制的研究。
镉对植物的毒害主要表现在以下几个方面：一、影响植物的生长发育。
镉在植物体内能够抑制植物根系的生长，影响植物的吸收和传导水分和养分的功能，进而影响植物的生长和发育过程。
镉还能干扰植物的生理代谢，影响植物体内的酶活性，导致植物代谢功能异常，从而影响植物的生长发育。
二、对植物的生理生化过程产生不利影响。
镉与植物所需元素如锌、铁等发生钙化作用并干扰其正常代谢，导致植物缺乏这些元素，进而影响植物的生理生化过程。
镉还能导致植物产生过量氧化物，导致细胞膜的氧化损伤，进而影响植物的生理功能。
三、影响植物的光合作用和呼吸作用。
镉对植物的叶绿体结构和功能产生不利影响，进而干扰植物的光合作用过程。
镉还能影响植物的呼吸作用，影响植物的能量代谢和物质代谢过程。
镉对植物的毒害不仅仅是表现在生长发育过程中，更是涉及到植物的生理生化过程和光合作用呼吸作用等关键生理功能。
面对镉对植物的毒害问题，科学家们一直致力于研究植物的解毒机制。
一、植物对重金属的吸收和转运途径。
在镉污染环境下，植物如何通过根系吸收镉并运输到地上部分，以及如何在植物体内进行转运和分布是解毒机制研究的重点。
科学家们通过研究植物根系对镉的吸收和根系内部的防御机制，试图揭示植物对镉的吸收和转运途径，为进一步防治镉污染提供理论依据。
二、植物对重金属的累积和富集机制。
植物对镉的累积和富集机制是影响植物对镉毒害程度的重要因素。
科学家们通过研究植物体内镉的积累和分布规律，试图发掘植物对镉的抗性机制，为筛选出具有镉富集能力的植物种质资源提供理论依据。
四、植物对重金属的胁迫响应机制。
镉胁迫会引起植物体内一系列相关基因的表达变化，激活一系列相关代谢途径，以应对镉胁迫。
重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展
重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展重金属对植物生长发育的影响一直是植物生态学领域的热点问题之一。
重金属污染已成为全球范围内的环境问题，严重威胁着生物多样性和生态系统稳定性。
铜和镉是常见的重金属污染物，它们在土壤中积累会对植物的生长和发育产生严重影响。
研究在重金属铜镉胁迫下植物的生理和分子响应机制对于揭示植物适应重金属胁迫的机制、筛选和育种重金属胁迫耐受植物品种具有重要意义。
本文将就重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展进行综述，以期为相关研究提供参考和启发。
一、重金属铜镉对植物的胁迫作用铜和镉是土壤中常见的重金属元素，它们可以通过化肥、农药、工业废水等途径进入土壤。
当铜和镉在土壤中积累到一定浓度时，就会对植物的生长和发育产生胁迫作用。
铜和镉可以影响植物的根系生长、叶片生长、叶绿素含量、光合作用等生理生化过程，进而影响植物的生长发育和产量。
铜和镉还可以诱导植物产生氧化应激，导致细胞膜的脂质过氧化，细胞色素的氧化破坏，以及蛋白质的氧化失活，最终导致细胞和组织的坏死和死亡。
在重金属铜镉胁迫下，植物会产生一系列的生理响应以应对外界的压力。
植物会通过调节根系的生长和形态来适应铜镉胁迫环境。
在铜镉胁迫下，植物的根系会减少主根长度，增加细根数量和长度，以增大吸收面积和提高物质吸收效率。
植物会通过调节叶片的生长和形态来减缓铜镉胁迫对叶片的伤害。
铜镉胁迫会导致植物叶片的叶绿素含量减少，光合作用减弱，以及气孔关闭和光合产物的积累，从而减缓光合作用和光合产物的合成速率。
植物还会调节细胞的生理代谢过程以应对铜镉胁迫。
铜镉胁迫会诱导植物细胞产生氧化应激，从而激活抗氧化酶系统，如过氧化物酶、超氧化物歧化酶等，以清除体内的氧化物质，保护细胞膜、叶绿体和蛋白质的完整性和功能。
近年来，随着生物学技术的快速发展，人们对重金属铜镉胁迫下植物响应的研究取得了显著进展。
在模拟实验条件下，人们通过测定植物的生理生化指标和分子生物学手段，揭示了植物在重金属铜镉胁迫下的生理和分子响应机制。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展2. 镉对植物的毒害镉是一种重金属元素，其在土壤中的积累会严重影响植物的生长和发育。
镉会通过植物的根部被吸收进入到植物体内，随着土壤中镉的积累，镉会影响植物的营养吸收和水分利用，从而导致植物的生长受阻和光合作用受抑制。
镉还会影响植物的生理代谢过程，导致植物对抗逆境的能力下降，出现生理障碍和形态异常。
最终，植物的生长受限，产量减少，甚至无法正常生长，甚至可能导致植物死亡。
3. 植物解毒机制在受到镉污染的环境中，植物为了适应环境并减轻镉的毒害，发展了一系列的解毒机制。
植物可以通过根系排除来减少镉在植物体内的积累。
根系排除是植物对抗镉污染的一种重要途径，它通过增加细胞膜的通透性和特异性转运蛋白的表达来减少镉的内部富集。
植物可以通过螯合剂和酶解毒来减轻镉的毒害。
螯合剂可以与镉离子结合形成不活跃的物质，减少镉对植物的伤害。
酶解毒则可以通过酶的催化作用将有害的物质转化为无害的物质，以减轻镉对植物的损害。
植物还可以通过抗氧化系统减轻镉的毒害。
抗氧化系统能够清除植物体内镉引起的氧化应激，减轻镉对植物的氧化损害，保护植物的生理代谢过程，从而提高植物对镉的抵抗能力。
4. 镉对植物解毒机制研究进展近年来，伴随着生物技术和分子生物学的发展，关于镉对植物解毒机制的研究也得到了较大的进展。
一方面，研究者通过利用研究模型植物（如拟南芥、水稻等）进行功能基因组学和转录组学的研究，揭示了一系列参与植物抗镉的关键基因和信号通路，为深入了解植物解毒机制提供了重要的参考。
通过基因敲除和过表达等技术手段，研究者发现了一些与植物对抗镉毒害相关的基因，如金属运输蛋白（如HMA、NRAMP等）、螯合剂合成酶（如PCS、MTs等）、抗氧化酶（如SOD、CAT等）等。
一些研究者还通过比较不同植物对镉反应的差异，发现了一些对镉高效积累和耐受的植物种质资源，为植物资源的筛选和开发提供了重要的参考。
通过不断深入的研究，植物对镉的解毒机制逐渐被揭示，为植物的镉污染防治提供了新的途径和手段。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究镉是一种广泛存在于环境中的重金属元素，它对植物的毒害已经成为环境科学领域的研究热点之一。
镉的毒性主要集中在其离子态Cd2+，它可以通过土壤中的吸附态、溶解态和离解态进入植物体内，对植物的生长、发育、光合作用等生理生化过程造成损害。
本文将就镉对植物的毒害机制以及植物内部的解毒机制进行探讨。
一、镉对植物的毒害机制1. 镉对植物吸收利用的影响镉通过根系被植物吸收，随着水分和养分的运输进入植物体内。
在土壤中，镉会影响土壤微生物群落的结构和功能，导致土壤中微生物活动减少，降低了土壤微生物对植物的促生作用。
镉还与土壤中其他重金属元素竞争植物吸收利用，进一步加剧了植物对镉的吸收。
2. 镉对植物生理生化过程的影响镉对植物根系、茎叶、花果等部位的生理生化过程都有不同程度的影响。
镉进入植物体内后会影响植物的生长发育，抑制其根系、茎叶的生长。
镉还会破坏植物的光合作用系统，导致叶绿素含量下降，影响植物的光合效率。
镉还会影响植物的气体交换、膜透性，干扰植物的代谢过程，导致植物产生生理和形态上的异常变化。
3. 镉对植物细胞和分子水平的毒害在细胞水平上，镉会破坏植物细胞的结构和功能，导致细胞膜的损伤、核酸和蛋白质的合成受阻、酶活性受抑制等。
在分子水平上，镉会与植物细胞内的蛋白质、核酸等分子结合，形成复合物，干扰植物的基因表达和信号转导通路，影响植物的生长发育。
二、植物解毒机制研究1. 植物对镉的吸收、转运与积累植物根系对土壤中的镉有选择性吸收能力，通过根系细胞膜上的离子通道和镉离子载体蛋白进行主动吸收。
一般来说，镉在植物体内主要以离子形式存在，部分镉在根系被积累，另一部分镉被转运到植物的茎叶、花果等地方存储。
在植物体内，镉主要以螯合物的形式与蛋白质、有机酸结合，形成镉螯合物，然后被转运到细胞内或细胞外结合到细胞壁上。
2. 植物对镉的解毒作用一方面，植物通过改变土壤环境、促进土壤微生物活动、增加土壤有机质含量等方式降低土壤中镉的有效性，减少植物对镉的吸收。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展镉是一种常见的有毒金属，它能够累积在土壤中，在植物体内积累，进而影响植物的生长发育。
研究发现，镉的毒害作用主要表现在植物的形态、生理和生化方面，可以导致植物的生长迟缓、萎缩、叶片发黄、叶缘卷曲、花芽枯萎等。
镉对植物的毒害主要是由于它在植物体内的过度积累，以及释放出有害离子进入植物细胞中。
镉进入植物后会影响植物的生长基因表达，阻碍正常的酶活性，干扰植物体内的代谢过程。
此外，镉还会破坏植物细胞膜结构，使植物失去自我保护能力。
针对镉的毒害问题，植物体内具有一定的解毒机制，这些解毒机制通过减少镉的积累，并抑制其活性，从而减少其对植物造成的伤害。
目前研究发现，植物的解毒机制主要表现在以下几个方面。
1. 离子打捆离子打捆是指植物体内的一些小分子，如谷胱甘肽和多酚等，与镉离子结合，形成稳定的化合物，从而减少了镉离子在植物中的积累量。
其中，谷胱甘肽是植物体内最主要的还原型小分子，它具有强氧化还原能力，能够与不稳定的反应性氧离子结合，抑制它们的活性，同时也能与镉离子结合，形成不活性的络合物，以减少镉离子在植物体内的伤害程度。
2. 激活氧化还原酶研究发现，植物体内的某些氧化还原酶能够有效地与镉离子结合，从而减少毒性。
例如，过氧化物酶能够将过氧化氢分解为水和氧气，从而减少镉造成的氧化损伤；超氧化物歧化酶能够将超氧自由基转化为氢氧，也能减少镉对植物带来的伤害。
3. 细胞壁转运细胞壁转运是指植物通过改变细胞壁的结构，从而调节细胞内离子的渗透和转运。
研究发现，植物体内的一些多糖物质能够结合在细胞壁表面，形成稳定的络合物，从而减少镉离子的进入，也能调节细胞内离子的浓度和运动方向。
总之，针对镉对植物的毒害和解毒机制问题的研究仍在不断深入，为保护环境和植物健康发挥了重要作用。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展镉(Cd)是一种广泛存在于自然界的重金属元素，大量的镉污染源来自化肥、工业废水、城市污水等。
由于其毒性较大，容易积累并传递给植物，严重影响了植物的生长发育和产量，甚至对人类健康造成潜在危害。
研究镉对植物的毒害及植物解毒机制成为当前植物生态毒理学和环境保护领域的热点问题之一。
一、镉对植物的毒害1. 镉在植物体内的积累镉进入植物体内主要是通过土壤根际渗透和叶片表面吸收两种途径，而且镉以阳离子形式存在，较容易积累于植物体内。
随着土壤中镉浓度的增加，植物对镉的吸收量也会显著增加。
一旦进入植物体内，镉会被吸收并积累在根、茎和叶等部分，从而对植物造成直接毒害。
镉对植物的毒害效应主要表现在植物生长发育、生理生化和分子水平方面。
镉可以抑制植物的生长发育，降低植物产量和品质。
镉还会影响植物的营养代谢，破坏植物的光合作用和呼吸作用，导致叶片脱水、黄化、早衰等。
镉还会对植物的DNA、RNA和蛋白质产生损伤，导致植物细胞凋亡和死亡，最终影响植物的生长发育。
1. 镉积累与解毒植物对抗镉胁迫的一个重要途径是通过积累和解毒。
植物在受到镉胁迫时，可以通过根际分泌物、细胞壁和细胞液中金属螯合物的产生，以及镉离子的转运和储存等方式来积累和解毒镉离子。
金属螯合物是植物对抗镉毒性最主要的方式之一，它可以有效减少镉在植物体内的自由形态，降低对植物的毒害作用。
2. 镉胁迫引发的信号转导和逆境应答植物在受到镉胁迫时，会启动一系列的信号转导和逆境应答机制，以应对镉离子的毒害作用。
植物激活了一些信号转导通路和逆境蛋白，如MAPK通路、Ca2+信号、ROS信号、蛋白激酶和转录因子等，以调节植物的生长发育和抗氧化系统。
还会诱导植物产生一些蛋白质和代谢产物，如拟南芥甘氨酸蛋白酶、谷胱甘肽、蓝藻蛋白和抗氧化酶等，来减轻镉对植物的毒害效应。
3. 基因调控与表观遗传学植物在受到镉胁迫时，还会调控一些特定的基因表达和表观遗传学修饰，以应对镉离子的毒害作用。
植物对土壤重金属镉抗性的研究进展
植物对土壤重金属镉抗性的研究进展薛永;王苑螈;姚泉洪;宋科;郑宪清;杨建军【摘要】In recent years, human activities, such as mining, industrial activities, caused the serious pollution of the heavy metal cadmium in soil. It’s harmful to plants and human beings.This study describes the physiological mechanisms and inhibition performances when plants are facing the heavy metal stress such as cadmium stress, and we analyze plant adaptive strategies under the heavy metal stress from the cellular and molecular aspects. Heavy metal element, cadmium, is not essential for plants. The process that plants transport and detoxify cadmium is precision, which is a very complex mechanism. Heavy metal transporters play a key role in the regulatory process involved in absorption, chelation, compartmentalization and metabolic utilization. Non-essential heavy metal transporter protein contains two types, absorption protein and transpiration protein. Absorption protein include AtNRAMP, ZNTand OsIRT etc. It can transport heavy metal into plant by one or several cationic transporter protein. Transpiration potein contain HMA family, CDF family, ABC transporter protein, whose main function is to discharge heavy metals in the cytoplasmic matrix, or transported cadmium to the vacuole and other organelles. Heavy metal transporter protein plays a very active defensive role in plant tolerance when plants facing heavy metal stress. It mainly discussed the study of plant cadmium resistance, and provided theoretical basis and application guide for plant remediation of heavymetal in this paper.%各种人类活动，如采矿、制革、冶炼、污水灌溉等引起土壤和水体重金属污染，严重威胁着植物生长和人类健康。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究1. 引言1.1 镉对植物的毒害镉是一种常见的重金属污染物，对植物生长和发育造成严重危害。
镉对植物的毒害主要表现在多个方面：镉会干扰植物的生长发育过程，抑制根系生长，导致植物株高减矮，叶片变黄、落叶等现象。
镉还会对植物的生理代谢产生负面影响，影响植物的光合作用、呼吸作用和营养物质的吸收和转运。
特别是在土壤中积累过高浓度的镉会导致植物对镉的超吸收，进而引起植物组织中镉积累过量，对植物健康造成危害。
实验证明，短期内植物对镉的耐受性较差，会导致植物生长停滞，甚至死亡。
镉污染已经成为制约植物生长和发育的重要因素之一。
镉对植物的毒害不容忽视，对环境和人类健康造成一定危害。
在解决镉污染问题的过程中，了解镉对植物的毒害机制，研究植物的解毒机制，可以有效保护植物生长和发育，维护生态平衡，促进环境的净化和人类健康的保护。
【2000字】1.2 植物解毒机制研究植物解毒机制研究是一个备受关注的领域，随着环境污染的加剧和人类对植物资源的需求增加，植物对镉等重金属的解毒能力变得尤为重要。
镉是一种常见的重金属污染物，大量的镉会对植物的生长和生理代谢产生严重影响，因此植物如何解毒镉成为了研究的热点之一。
植物的解毒机制主要包括排除、沉积和结合三种方式。
排除是指植物通过根系调控离子通道的活性，减少镉的进入，或者通过蒸腾作用将镉排出体外。
沉积是指植物将镉离子积累在细胞壁或细胞液中，从而减少其对细胞内结构和功能的影响。
结合则是指植物通过螯合剂将镉离子结合成为不可溶性物质，如蛋白质或有机酸结合镉形成的复合物，以减少镉对细胞的损害。
通过研究植物的解毒机制，可以帮助我们更好地了解植物如何应对环境中的污染物，为环境保护和人类健康提供参考。
随着技术的发展和研究的深入，相信植物解毒机制的研究会为我们带来更多的启示和机遇。
2. 正文2.1 镉对植物生长的影响镉是一种广泛存在于环境中的有毒重金属元素，对植物生长具有显著的影响。
重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展
重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展重金属铜镉对植物生长和发育的影响是当前环境科学研究中的热点问题之一。
铜和镉是土壤中常见的重金属元素，它们的过量积累会对植物的生理和生化特性产生严重影响，因此已经成为限制植物生长的主要环境因素之一。
针对这一问题，许多研究者们进行了深入的探讨和研究，积极探索植物在重金属铜镉胁迫下的响应机制，以期为植物抗重金属胁迫提供科学依据。
本文旨在综述近年来关于重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展，以期为相关领域的学者们提供参考。
一、重金属铜镉胁迫对植物生长和生理特性的影响1. 铜镉胁迫对植物生长的抑制作用重金属铜镉过量积累在植物体内会引起植物根系的生长受阻和茎叶生长缓慢，使植物整体生长发育受到严重影响。
研究发现，铜镉胁迫下植物茎叶的生物量显著减少，根系长度和生物量也大幅降低，同时茎叶形态也出现变异和畸形等现象。
这些现象表明，重金属铜镉对植物的生长发育具有明显的抑制作用。
重金属铜镉胁迫会导致植物细胞内生理和生化代谢的异常。
在铜镉胁迫下，植物叶片中叶绿素含量和光合作用受到抑制，导致光合产物的减少；植物细胞内的氧化还原平衡被破坏，导致活性氧的积累和氧化损伤的加剧。
铜镉胁迫还会引发植物细胞内蛋白质合成和酶活性的下降，导致细胞内代谢活动的减缓，从而影响植物的生理和生化特性。
植物在遭受重金属铜镉胁迫时会启动一系列的生理适应机制，以应对外界环境的挑战。
研究表明，植物在铜镉胁迫下会通过诸如分泌有机酸、沉积褐藻糖等方式来降低细胞内重金属元素的积累和毒性，从而减轻铜镉对植物的伤害。
植物还可以通过调节根系生长、增加根系分泌以及改善土壤环境等途径来提高自身对铜镉胁迫的耐受性。
在铜镉胁迫下，植物会通过调控一系列基因的表达来适应外界环境的变化。
植物可以通过调节金属离子转运蛋白、螯合蛋白、抗氧化酶等基因的表达来促进细胞内重金属元素的运输、沉积和解毒，从而减轻重金属对植物的毒害。
植物还可以通过激活一些逆境胁迫相关的信号转导途径来提高自身对铜镉胁迫的抵抗能力，以保护细胞免受外界环境的损害。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展镉是一种常见的重金属污染物，由于其在工业生产中的广泛应用和排放，导致了环境中镉的积累和富集。
镉对于植物的毒害一直是环境科学研究的重要课题之一。
本文将对镉对植物的毒害及植物解毒机制进行综述，从分子、细胞和植物整体水平对镉对植物的影响进行具体分析，为进一步研究镉污染物的治理和植物对抗镉污染提供理论支持。
一、镉对植物的毒害1. 分子水平：镉对植物分子水平的影响主要表现在DNA、RNA和蛋白质的损伤。
镉离子能与DNA结合，导致DNA链的断裂和碱基对的突变。
镉还能与蛋白质结合，造成蛋白质活性的丧失，从而影响植物的正常代谢活动。
2. 细胞水平：细胞是植物生长发育的基本单位，镉对植物细胞的毒害主要表现在细胞膜的破坏、细胞器的损伤和细胞色素的释放。
镉离子能够破坏细胞膜的完整性，导致细胞内外环境的失衡。
镉还能损害植物的细胞器，影响细胞的正常功能。
3. 植物整体水平：在植物整体水平上，镉对植物的毒害主要表现在植物生长受限、叶片黄化和植物死亡。
镉离子能抑制植物的根系生长，降低植物对水分和养分的吸收能力。
叶片的黄化和枯萎现象也是镉毒害的表现之一。
二、植物对镉的解毒机制研究进展1. 镉的转运和蓄积机制：植物对抗镉毒害的第一道防线是通过根系对镉的吸收和转运。
研究表明，植物根系表面的根毛和根尖细胞对镉具有高选择性的吸收和排斥能力，通过转运蛋白在细胞内外间平衡镉的浓度分布。
植物还可以通过细胞壁和液泡等结构对镉进行蓄积和隔离，减少对细胞结构的直接损害。
2. 植物的镉解毒酶系统：植物在受到镉毒害时，会通过激活一系列镉解毒酶来降解和转化镉离子。
植物根系中的超氧化物歧化酶和过氧化物酶能够将活性氧和超氧反应产生的有毒代谢产物转化为无毒的物质，并保护细胞结构的完整性。
植物还可以通过合成金属螯合物如谷胱甘肽（GSH）来与镉形成稳定的络合物，减少镉对蛋白质和DNA的损害。
3. 植物的抗性修饰和信号转导：植物在遭受镉毒害后，会通过改变细胞膜的组成结构、提高膜的排异选择性以及改变蛋白质的表达和修饰，来增强对镉的抗性。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展随着工业化的快速发展和化肥农药的广泛使用，土壤重金属污染问题日益严重。
重金属镉是一种常见的土壤污染物，其毒害作用对植物生长和生理代谢产生严重影响。
关于镉对植物的毒害及植物解毒机制的研究成为了研究热点之一。
本文将从镉对植物的毒害效应、植物对镉的响应及解毒机制的研究进展进行综述。
一、镉对植物的毒害效应镉是一种强毒性重金属，常见的镉污染源主要包括工业废水、废弃物、矿山废渣和农药等。
镉在土壤中积累过多会引起严重的土壤污染，从而影响到植物的生长和发育。
研究表明，镉对植物的毒害效应主要表现为以下几个方面：1. 抑制植物生长：镉离子能够与植物细胞中的蛋白质和酶结合，导致酶活性降低，影响植物的新陈代谢和生长发育，从而抑制了植物的生长。
2. 损害植物的生理代谢：镉在植物体内会干扰植物的生理代谢，影响植物的呼吸、光合作用和养分吸收利用，导致植物受到伤害。
3. 诱导氧化应激：镉可以诱导植物产生氧化应激，导致细胞内的氧化损伤，促进了细胞膜的脂质过氧化和细胞DNA的损伤，从而影响了植物的生长和发育过程。
植物在面对镉污染时，会通过一系列的生理和分子机制来应对镉的毒害作用，以减轻镉对植物的伤害。
植物对镉的响应主要包括镉的吸收、运输和积累、镉的胁迫信号转导、激活抗氧化系统、积累低分子量配体物质等。
具体来说，植物对镉的响应表现为以下几个方面：1. 镉的吸收和积累：植物对镉的吸收和积累是解决镉污染问题的关键。
植物根系通过根际镉吸附、根内交换和细胞内转移等方式，调控着镉的吸收和积累。
植物可以通过减少镉的吸收和/或增加镉的排泄来降低细胞内镉浓度，从而减轻镉对植物的毒害。
2. 镉的胁迫信号转导：植物在面对镉胁迫时，通过胁迫信号转导通路传递镉的信号，调控植物的生长发育和代谢过程。
一些胁迫响应基因和蛋白质在镉胁迫下被表达调控，从而调节植物对镉的响应。
3. 激活抗氧化系统：植物在受到镉胁迫时，会激活抗氧化系统来清除自由基，维持细胞内的氧化平衡。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究一、镉对植物的毒害1. 影响植物生长镉对植物的生长具有明显的抑制作用。
在受到镉污染的土壤中生长的植物，往往表现出生长缓慢、株高减矮、叶片变小和变形等现象。
这主要是由于镉对植物的根系和营养吸收功能造成的影响，导致植物无法正常生长发育。
2. 干扰植物的生理代谢镉对植物的生理代谢过程也会产生严重影响，导致植物的代谢功能紊乱。
镉会干扰植物的光合作用、呼吸作用、气孔导度等生理过程，降低植物的光合效率和呼吸作用，导致植物无法正常进行营养物质的合成和代谢，从而影响植物的生长和发育。
3. 损害植物的细胞结构镉还会对植物的细胞结构造成严重破坏。
镉进入植物体内后，会积累在植物的根、茎、叶等组织中，导致细胞膜的损伤、叶绿体的破坏、线粒体的功能丧失等，从而影响植物细胞的正常结构和功能，最终影响植物的生长和发育。
二、植物的解毒机制研究针对镉对植物的毒害作用，植物自身也具有一定的解毒机制，通过一系列生理和生化反应来减轻镉对植物的毒害作用。
1. 胁迫蛋白的合成植物在受到镉胁迫后，会启动一些防御和解毒机制来应对外界压力。
植物会合成一些胁迫蛋白，如金属硫蛋白（MTs）等，这些胁迫蛋白可以结合镉离子，形成非活性的金属蛋白络合物，减轻镉对植物细胞的毒害作用。
2. 活性氧清除系统镉胁迫还会引起植物体内活性氧的累积，导致细胞膜的氧化损伤和细胞内酶活性的异常。
植物通过活性氧清除系统来清除细胞内的过剩活性氧，减轻镉对植物的氧化损伤作用。
3. 螯合剂合成植物受到镉污染后，还会合成一些螯合剂，如脯氨酸等，这些螯合剂可以结合镉离子，形成非活性的络合物，并稳定镉的化学形态，从而减轻镉对植物的毒害作用。
三、研究展望随着人们对环境污染和生态保护意识的增强，镉对植物的毒害及其解毒机制的研究具有重要意义。
未来，可以从以下几个方面进行深入研究：1. 镉胁迫信号传导网络的解析研究植物在受到镉胁迫后，受体蛋白、信号传导元件、转录因子等在镉胁迫响应中的作用及相互关系，揭示镉胁迫下植物的信号传导网络，为进一步解析植物解毒机制提供理论基础。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展镉是一种重金属元素，对植物具有较强的毒害作用。
它广泛存在于土壤、水体和大气中，随着工业化的快速发展和人类活动的加剧，镉的污染问题越来越受到人们的重视。
镉的毒害不仅对植物的生长和发育产生严重影响，同时也对人类的健康构成潜在威胁。
研究镉对植物的毒害及植物解毒机制具有重要意义。
一、镉对植物的毒害1. 镉的吸收及转运植物通过根系从土壤中吸收镉，经过根系吸收后，部分镉会转运到植物的地上部分。
镉在植物体内主要以二价离子形式存在，它可以通过细胞膜上的镉通道（Cd(Ⅱ)-port）或离子通道蛋白（ZIP）从根系中吸收，并通过镉结合蛋白（Metallothionein，MT）等载体蛋白转运到植物的地上部分。
2. 镉的毒害作用镉对植物产生的毒害效应包括：① 抑制植物根系和地上部分生长；② 干扰植物的光合作用过程，降低植物的光合效率；③ 影响植物生理过程，如干扰氮代谢和蛋白质合成；④ 促进活性氧的产生，引起氧化应激。
上述毒害效应都会直接影响植物的生长发育和抗逆能力。
3. 镉的富集及生物积累镉具有较强的生物富集性，容易在植物体内积累。
植物体内的镉主要富集在根系、茎叶等部位，而且会随着食物链向上层级传递，在一定程度上对食物安全和环境健康构成威胁。
二、植物对镉的解毒机制研究进展植物通过吸收后的镉离子在体内进行一系列的减毒作用，包括镉结合蛋白的合成、螯合作用和异化作用等。
镉结合蛋白是植物中主要的镉结合分子，它具有较强的亲和力，可以有效地结合镉离子，从而减轻镉对植物的毒害作用。
植物还可以通过螯合作用将镉固定在细胞壁上，以减少镉对胞内结构和功能的影响。
2. 镉的转运与储存植物对镉的减毒作用还包括镉的转运和储存。
在植物体内，镉可以通过减少镉在根系中的转运以及提高镉在叶片中的结合，从而减少镉对植物的毒害作用。
植物可以通过钙信号和甘露聚糖等途径调控镉的转运和储存，以减轻镉对植物的毒害作用。
3. 植物的镉排毒及修复植物体内还存在一些镉排毒和修复相关的基因和酶系统。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展镉是一种广泛存在于环境中的重金属，其高毒性和易积累性使其成为环境中的严重污染物之一。
植物是地球上生物多样性的重要组成部分，也是环境中最先受到污染物影响的生物。
因此，研究镉对植物的毒害和植物对镉的解毒机制具有重要的科学意义和实际价值。
本文主要讨论镉对植物的毒害和植物解毒机制的研究进展。
镉对植物的毒害镉对植物的毒害主要表现在以下几个方面。
1. 生长受抑制镉能抑制植物的根系、茎和叶片的生长，导致植物叶片变短、幼嫩和变形，根系变薄和变短。
长期暴露于镉污染环境中的植物, 生长速度明显受到抑制，生长量和生物量减少。
2. 水分代谢受损镉污染会影响植物对水分的吸收和利用，并抑制植物的蒸腾作用，导致植物的水分代谢受损。
此外，镉污染还会导致植物细胞膜的透性增加，从而增加植物细胞的水分流失。
3. 植物营养不良和生理功能紊乱镉会与植物体内的其他元素结合，干扰植物的营养吸收和利用，导致植物体内元素含量失衡，累积有害物质，妨碍植物正常生理功能的维持。
4. 外部形态受影响镉污染对植物的外部形态也会产生一些影响，如叶片发生钙化等，从而导致植物失去颜色，形状变形等。
植物解毒机制为避免镉对植物造成的毒害，植物通过一些机制解毒镉离子并适应镉污染环境。
1. 清除镉离子植物通过离子转运器和离子通道从根系中清除镉离子。
在此过程中，植物结构蛋白、抗氧化酶以及水分合成酶等毒性蛋白质都发挥了重要作用。
2. 表观遗传调控表观遗传调控通过改变基因的表达以应对环境中的胁迫，对植物在镉污染环境中的解毒也起到了重要作用。
近年来，研究表明，微小RNA、DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传调控途径在植物解毒中起重要作用。
3. 合成和积累有机酸植物叶片、根系和果实等部位可合成和积累多种有机酸，如柠檬酸、苹果酸和谷氨酸等，这些有机酸可以与镉离子形成不稳定的络合物，从而减少镉离子的毒性。
研究表明，植物在遭受镉胁迫时会合成和积累特殊的蛋白质，如螯合蛋白和金属硫蛋白等，这些蛋白质可以与镉离子形成复合物从而减少镉离子的毒性。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展镉（Cd）是一种常见的重金属元素，由于其毒性较大，对植物生长和发育产生了严重的影响。
对镉对植物的毒害及植物解毒机制的研究，可以为寻找降低镉毒性和增强植物对镉抗性的途径提供理论基础。
镉对植物的毒害主要表现在以下几个方面：1.生理生化水平：镉会干扰植物的营养吸收与分配，抑制植物光合作用和呼吸作用，降低植物的生长速率和产量。
镉还会导致氧化应激，蛋白质和DNA的损伤，影响植物的生理代谢。
2.植物形态结构：镉会引起植物根系和叶片的形态结构异常，根系发育受限，叶片颜色变黄，并且植物的叶片表面积减少。
3.对植物基因表达的影响：镉会直接或间接影响植物基因的表达，从而干扰植物的生长和发育过程。
从植物解毒机制的角度来看，植物对镉毒性的解毒主要包括以下几个方面：1.离子转运：植物通过离子转运系统调节镉的吸收和分配。
根部具有离子吸收通道和离子外排通道，通过调节这些通道的活性，可以减少镉的吸收或促进外排。
2.螯合剂合成：植物通过合成螯合剂来封存镉离子，减少镉对植物其他代谢活性的干扰。
比较典型的螯合剂是谷胱甘肽（GSH）和类胱氨酸。
3.激活解毒酶：植物在受到镉胁迫时会激活一些解毒酶的活性，这些解毒酶可以将形成的活性氧和有毒代谢产物转化为无毒物质。
比如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽-S-转移酶（GST）等。
4.激活信号传导途径：植物通过激活信号传导途径来调节镉胁迫下各种解毒相关基因的表达。
植物中研究较为广泛的信号传导途径包括钙离子信号传导途径、激素信号传导途径和拟南芥互作子（MAPK）信号传导途径等。
镉对植物的毒害主要表现在生理生化水平和形态结构上，植物通过离子转运、螯合剂合成、激活解毒酶和激活信号传导途径等解毒机制来减缓镉的毒性。
未来的研究可以进一步探讨镉对植物基因表达的具体影响和早期应激反应，以及寻找更多的解毒机制和相关基因，为提高植物对镉的抗性和降低镉毒性提供更多的理论依据。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展镉是一种重金属元素，对植物具有很强的毒害作用。
研究镉对植物的毒害及植物解毒机制，对于保护生态环境、提高农作物产量以及食品安全具有重要意义。
本文将对这方面的研究进展进行综述。
镉对植物的毒害主要表现在形态学、生理学和生化学方面。
在形态学上，植物根系是镉毒害的主要目标，镉会导致根系发育受阻、根毛破坏甚至死亡。
在生理学上，镉会抑制植物的生长和发育，影响光合作用和呼吸作用，导致植物叶片出现叶绿素降解、叶片变黄等现象。
在生化学上，镉会干扰植物的营养元素平衡，特别是干扰钙、铁、锌等元素的吸收和运输。
关于植物解毒机制的研究表明，植物通过一系列的途径来减轻和解除镉毒害。
植物通过局部防御机制来减轻镉的毒害。
这包括增强细胞壁的强度和肉质化、引起植物细胞分裂的增强、增加抗氧化物质的合成等。
植物通过螯合和沉积机制来解除镉毒害。
螯合是指植物通过产生和积累含有硫或其他功能基团的化合物来结合镉离子，从而减少毒害。
沉积则是指植物通过积累镉在细胞壁或其他细胞器中，将镉离子隔离开来，避免其对细胞内部结构的损害。
研究还发现一些调控镉解毒的相关基因和信号通路。
一些转录因子和激素调节了植物对镉的反应，如植物生长素、脱落酸和乙烯的调控。
酶的活性和基因的表达也被发现与植物的镉解毒相关，如超氧化物歧化酶、过氧化物酶和金属硫蛋白。
针对镉毒害问题，一些防治措施也被研究和应用。
改良土壤物理、化学和生物性质，减少土壤镉的有效性和活性。
通过选育耐镉的植物品种和利用植物修复技术，可以降低镉对植物的毒害作用。
镉对植物的毒害已经成为一个重要的研究领域。
未来的研究可以进一步深入了解镉的入侵路径和毒性机制，发现更多的植物耐镉机制和相关基因，以及开发更有效的镉防治和修复技术，保护生态环境和提高农作物产量。
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Botanical Research 植物学研究, 2014, 3, 111-116Published Online May 2014 in Hans. /journal/br/10.12677/br.2014.33016The Current Research Progresson the Plant Response toCadmium Enriched in SoilQi Chen, Xiaorui Guo*Key Laboratory of Forest Plant Ecology, Ministry of Education, Northeast Forestry University, HarbinEmail: *xruiguo@Received: Apr. 12th, 2014; revised: May 4th, 2014; accepted: May. 12th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractThe heavy metal cadmium (Cd) enriched in soil is one of the most harmful pollution issues in the whole world. The most of the research related to plant response to Cd stress mainly focus on Cd stress alone, ignoring the question that multiple kinds of heavy metals including Copper (Cu), Zinc (Zn) frequently combined with Cd in soil in the natural environment. It has brought great difficul- ties in governance. Here, we combine the recent research reports from the aspect of Cd harm, the resistance of plant and the interaction with other metal elements under Cd stress to make a brief summary. Then, the development and prospect in heavy metal contamination of soil research were proposed.KeywordsCadmium Pollution, Tolerance, Bioremediation, Research Progress植物对土壤中镉毒害的响应研究进展陈琪，郭晓瑞*东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，哈尔滨Email: *xruiguo@收稿日期：2014年4月12日；修回日期：2014年5月4日；录用日期：2014年5月12日*通讯作者。
摘要在我国的重金属土壤污染中，镉(Cd)污染是危害性最大的，因此有关植物对镉胁迫的耐受性机制一直是人们研究的热点，其中多数研究主要是针对单一Cd胁迫进行的，但是在自然环境下Cd通常与铜(Cu)、锌(Zn)等其它重金属共同富集在土壤中，给重金属污染修复带来很大困难。
本文主要从Cd污染的危害、植物自身抗性及Cd与其它金属元素的相互作用等方面做出了简要综述，对重金属土壤污染的研究提出了发展和展望。
关键词镉污染，耐受性，生物修复，研究进展1. 引言随着人类工业活动的频繁发生，在给人类带来方便快捷的同时也引起了土壤重金属污染的日趋恶化。
在我国土壤污染中，Cd污染是危害性最大的[1]-[3]。
Cd具有高流动性和对生物体的高毒性，被广泛认为是毒性最强的重金属之一[4]。
即使在低浓度的情况下，也具有很高的潜在毒害[5]，已经成为全球范围内亟待解决的问题。
虽然现阶段，物理、化学等手段已经可以较好的改善Cd污染，但是它所带来的巨大副作用又会成为新的问题；植物修复作为一种新兴的绿色技术也受到环境和气候等自然条件的制约。
在对重金属的交互污染研究中发现，钙(Ca)，Cu，Zn等一些金属可以通过与Cd2+产生拮抗作用[6]，而达到金属治理金属污染的双重解决优势。
但是目前对这方面的研究报道较少。
2. Cd对植物的毒害Cd污染不仅会引起土壤功能的失调、土质的下降，还会不同程度的损害植物的生理发育，影响植株的生长代谢[7] [8]：根是植物最先接触Cd污染的器官，一定浓度的Cd处理就会导致斑叶芒(Miscanthus sinensis)加速木质化，根尖伸长受阻，变短变粗[9]；这种毒害在植株中积累到一定程度时，植物就会表现出叶片发黄、掉落、色素减少、植株早衰，最终导致植株矮小、生物量下降，以至死亡[10] [11]；在Cd 污染环境下生长的草莓，叶绿素a和叶绿素b的含量会失衡，且净光合速率，气孔导度，蒸腾速率及胞间CO2浓度的含量均显著降低，破坏光合器官的完整性，损坏植株的光合系统[5] [12]；Cd胁迫还能导致植株质膜过氧化，活性氧簇(ROS)积累增多，干扰电荷平衡和酶反应活性，甚至使植株凋零死亡[13] [14]。
Cd主要是通过膜电位或与其它金属元素竞争的方式，迫使植物根系进行交换吸收、非代谢结合和共质体运输等途径，获得进入植物体内的机会[15]。
并通过抑制植株生长点的细胞分裂，加快细胞老化，而减少植物对必需元素的吸收；侵占或取代酶活性中心及蛋白巯基，扰乱植株正常发育，毒害植物[16]。
另外，Cd还会通植物吸收，富集而转移进入食物链危害人类的生命和健康[16]。
Cd所引起的污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性，同时Cd又极易进入水体和大气，从而影响食品安全，危害生命保障。
Cd元素已被联合国环境规划署列为全球性意义危害化学物质之首，所以Cd污染是我们所面临的、急需解决的首要土壤问题[17]。
3. 植物自身的抗性机制在长期Cd胁迫的危害下，植物也产生了相应的抗性对策，以达到通过避开或耐受重金属污染而继续生存的目的。
现阶段，所发现的方式主要有排斥、沉淀和螯合。
3.1. 金属排斥金属排斥是植物抑制重金属进入其体内，或吸收后排出，或阻碍转运过程的现象。
有研究表明，植物的细胞脂膜具有选择特异性，是限制Cd2+利用跨膜运输进入细胞内的重要屏障[18]。
另外，依据对耐性植物的金属吸收与代谢关系的相关性研究发现，植物的原生质膜能够利用转运器运载主动将重金属排除体外[19]。
植物还会通过影响Eh 状况、pH 变化、根系分泌物等根际环境减少植物对毒害金属物质的吸收或者中止毒害金属物质进入植物体的方式排斥金属[20]。
在重金属污染的土壤中具有耐性的外生菌根会利用菌丝鞘显著提高寄主植物的重金属耐性[21]。
芥菜(Brassica juncea L.)会将Cd富集在叶片表皮毛中，其含量比叶片组织高43倍，以避免叶肉细胞直接受到伤害[22]。
Dahmani-Muller等研究发现，植物也会采取掉落老叶的方式将重金属排除体外[23]。
或者将Cd2+富集于根系来阻止Cd2+对植株生理发育伤害的生存策略。
虽然金属排斥有效地保护了生长周期中的植物，但是从整体的土壤污染危害来讲，它的贡献是零星的。
3.2. 沉淀作用植物对Cd的沉淀主要是通过细胞壁和液泡来完成的，通常被沉淀后的Cd会失去毒性。
细胞壁是植株阻碍Cd2+进入植物细胞的第一道屏障，通过利用细胞壁的沉淀发挥功能，Cd2+在穿过细胞壁时会部分与细胞壁上的基团结合、沉淀、络合或吸附，从而阻止了大量Cd2+进入原生质体内，降低Cd毒害[24] [25]。
据研究发现，大多数植物会将所吸收Cd2+的65%~90%储存在根部；而根部耐受Cd的有效途径是液泡的区域化，植物会通过转运蛋白将Cd以HMW复合物的形式累积在液泡中，避免Cd与细胞器的接触[26]。
Hu等研究发现Cd胁迫下长柔毛委陵菜吸收的Cd2+主要分布于根部表层和皮层等部位，而在叶片中则主要分布在表层和维管束的液泡中[27]。
Isaure等也在拟南芥叶片中发现，Cd沉淀的主要部分是毛状体，但结合的这部分Cd主要是与细胞壁提供的配合体结合[28]。
3.3. 螯合作用螯合作用是通过诱导合成金属配位体，并形成金属配位体复合物，且在器官、细胞和亚细胞水平区室化分布，来降低Cd的毒性。
现阶段研究结果表明，主要起作用的金属螯合蛋白有金属硫蛋白(Metallothionein, MTs)和植物螯合素(Phytochelatins, PCs)；是衡量植物是否能超级累重金属的一项重要指标。
它们能结合植物吸收的Cd2+并去毒化转运至液泡储存，有效减少游离态Cd[29]。
Grill et al.等在对10 多种植物进行Cd胁迫实验后得出PCs 能结合所吸收Cd的90%之多。
Grispen等通过实验将AtMTlb在烟草内表达后，提高了植物地上部对As的富集能力，促进了As向地上部的转运[30]。
在白杨树中编码PCs合成酶基因显著提高了其叶中PCs含量，提高植物抗Cd性能[31]。
MTs也已被证实，在重金属胁迫下被诱导表达，将其基因转入耐受性低的植物中可显著提其重金属抗性。
螯合作用不仅能减少Cd对植株的毒害，提高耐性，而且还降低了土壤中的Cd通过植物向生态系统迁移的风险。
4. Cd与其它金属的相互作用自然界中的重金属污染主要是多元素复合污染，Cd在与其它金属交互作用中，表现为协同、累加或拮抗等特性，其中以拮抗作用对植物的生长最为有利，研究价值最大。
4.1. Cd与Cu的相互作用Cd在与Cu的复合污染中，会通过竞争吸附位点表现出拮抗效果，而相对有效降低Cd的富集[6]。
Cu是很多酶类的核心金属元素，外源施加Cu后人为的补充了这种关键元素的缺失；在吸附位点的竞争中也更加优势化，从而提高植株的整体机能，更有利于应对Cd胁迫的伤害[32]。
但是Cd和Cu的处理浓度会影响复合污染的作用结果，因为不同浓度的Cd会不同程度的改变植物体内Cu离子通道的饱和度和竞争力，从而影响了植物对Cd的吸收和富集[33]。
4.2. Cd与Zn的相互作用在Cd与Zn的复合污染土壤研究中发现，Cd会与Zn竞争土壤胶体中的吸附点，释放土壤中的化合态Zn，从而提高土壤中Zn的有效性，减少Cd进入植株体的几率[34]。