植物对重金属的耐性机制

以期对 我 国重 金 属 污 染 治 理 的研 究 和 实 践 提 供 帮
助。
２ 植 物对重金属 的耐性机制
环 境胁 迫 （ 也称逆境 ） 是 对 植 物 生 存 与发 育 不 利 的各 种 环 境 因 素 。它 会 对 植 物 生 命 活 动 造 成 影
位在胞液， 胞液对 Ａ ｓ 明显的区隔化作用可能是蜈蚣
等 方面进行了探讨 ， 并提 出超富集植 物对来自百度文库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 。
关键词 ： 重金 属 ； 植物修复 ； 超富集植 物 ； 耐性机 制
中图分类号 ： Ｑ ９ ４ ８ ． １ １ ６ Ｘ １ ７ １
响， 导致 植物 对 其 产 生 抗 性 。 Ｂ ａ ｋ ｅ认 为 ， 植 物 重 金
细胞受 到 伤 害 。如 超 富集 植 物 Ａ ｔ ｈ ｙ ｒ ｉ ｕ ｍ ｙ ｏ ｋ ｏ ｓ ｃ ｅ ｎ ｓ ｅ
根吸 收 的 Ｃ ｄ有 ７ ０ ％ ～９ ０ ％ 累 积 在 根 尖 细 胞 壁 上 ； Ｔ ｈ ｌ ａ ｓ ｐ ｉ ｇ ｏ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｓ ｅ叶 中 ６ ７ ％ ～ ７ ３ ％的 Ｎ ｉ 结
有 特别 重要 的 实 际意 义 ， 只 有 彻 底 了解 植 物 重 金 属 伤 害 和抗性 机理 ， 才可 能 提 出避 免植 物重 金 属伤 害 的有效 措施 和 提 高植 物 抗 重 金 属 能力 的重 要 方 法 ， 有 益 于治理 重 金属 污 染 ， 保 护 生 态 环 境 和 生 产绿 色
２ ． １ 细 胞壁 沉淀 和 区室化 作用
了第二公害病——骨痛病 ， 便是 由于使用被镉废水
污染 的土壤 生产 的“ 镉米” 所 致 。 由此 看 出 ， 作 为 食 物 链 中的初 级生 产者 的植 物 ， 过 量 的重 金属 在其 根 、 茎、 叶 以及果 实 中大量 积 累 ， 不 仅严 重地 影 响植物 的 生 长 发 育， 而 且 还 可 经 食 物 链 危 及 动 物 和 人 类
・
基 金项 目 ： 兰 州 交通 大学 大 学 生 科 技创 新 基 金 资 助项 目 （ ＤＸ ￥ ２ ＇ ０ １ ２— ０ ５ １ ） 。
１ 引 言
随着 工农 业 的迅猛 发展 ， 大量 城 市垃圾 ， 工 业垃
属抗 性 的获得 可 通过 两 种 途 径 ， 避性 （ ａ ｖ ｏ ｉ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ） 和
耐性 （ ｔ ｏ ｌ ｅ ｒ ａ ｎ ｃ ｅ ） ， 即 抗 性 ＝避 性 ＋耐 性 。避 性 是
圾 以及农 业 中使用 的各 种农 药 和化肥 等 因处理 不 当 导致 土壤 中重 金 属含 量 急 剧 增 加 ， 造 成 了土 壤 的退 化 和生态 环境 的恶 化等 现象 。重 金属 一旦 进人 就很 难予 以排 除 ， 并且 在生 物体 还有 有机 化 的趋势 ， 所 以 重金 属 污染产 生 的危 害 巨大 ， 如何 消 除 环 境 中的重 金属 污染 问题 已成为 国际上 和生 物科 学技 术 迫切需 要解 决 的重 大难 题 ¨ ． ２ Ｊ 。２ ０世 纪 ６ Ｏ年代 ， １ ３ 本 发 生
笙 ［ ３— ５ ］
寸 ０
细胞 壁 沉淀 和液 泡 区室化 作用 是植 物对 重金 属 解毒的重要途径 。通过研究发现 ， 如铅 、 铜、 锌、 镉等
重 金属 进入 有些 植 物 后将 大 量沉 积 在 细 胞 壁 上 ， 以 此 来阻 止重 金属 进 入 植 物 细 胞 的原 生 质 ， 防止 植 物
（ 兰州交通大 学 环境与市政工程学 院， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ７ ０ ）
摘
要： 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
食 品 。本 文就植 物 对 重 金 属 的 耐性 机 制 进 行 概 述 ，
起来 ， 使重金属离子在植物细胞 内区室化¨ ， 从 而
增强植 物 对重 金属 的抗 性 。植物 将 重金属 与细 胞 内 其他 物 质隔离 开 来 ， 液 泡 里 的 各 种有 机 酸 、 蛋 白质 、 有机 碱 等 都 能 与 重 金 属 结 合 而 使 其 生 物 活 性 钝 化－ １ 引。研 究 表 明 ， 超 富集植物 Ｔ ｈ ｌ ａ ｓ ｐ ｉ ｅ ａ ｅ ｒ ｕ ｌ ｅ ｓ ｃ ｅ ｎ ｓ 中ｚ ｎ主要 分 布于 表皮细 胞 的液 泡 中¨ ； 另外 ， 陈 同 斌等¨ 副研究 发 现 ， 蜈蚣草羽片 中 Ａ ｓ的 主 要 储存 部
第２ ９卷 第 ５期 ２ ０ １ ３年 ３月
甘 肃科 技
Ｇ ａ ｎ ｓ ｕ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
１ ２ ． ２ ９
Ⅳ０ ． ５
Ｍａ ｒ ． ２０１ ３
植 物 对 重 金 属 的 耐 性 机 制
张正庆 ， 鲍美娥 ， 陈嘉斌 ， 郝 海艳
指植 物 整个发 育 过程 不与 逆境 相遇 。例 如沙 漠 中的 马鞭草 、 楼 斗菜 、 沙 漠 蒲 公 英 等 只 在 雨 季 生 长 】 。 耐性 是指 植物 通过 自身 的生理 生化 变化来 适应 环境 的能力 ｊ 。研 究 植 物 对 重 金 属 的 耐 受 机 制 主要 有
以下 几 个方 面 。
目前 ， 植 物 重 金属 伤 害 及 其抗 性 机 理 的研 究 具
合在细 胞壁 上 ¨ ， 但细 胞 壁对重 金 属 的容 量 是有 限 的， 因而 其 并 非 超 富 集 植 物 耐 受 重 金 属 的 主 要 机 制¨ 。 当细 胞壁 结合 的重 金属 离 子达 到饱 和后 ， 进 入细胞 内的大 部分 重金 属离 子被 转运 到液 泡 内储存