巨尾桉超富集錳的機理及擬南芥轉運蛋白對金屬轉運和信號轉導的作用研究.pdf

1、重金屬污染已經(jīng)成為世界性問題，嚴重威脅人體健康，已引起廣泛的關注。植物修復技術作為一種經(jīng)濟、環(huán)境友好的土壤污染治理途徑，也引起越來越多人的興趣。只有尋找到更多合適的超富集植物，并且深入研究重金屬的耐受和吸收、轉運途徑，才能有效地控制重金屬對作物的污染或者更好發(fā)揮超富集植物的修復潛能。
　　本論文通過礦區(qū)篩選，發(fā)現(xiàn)了新的誘導型錳超富集植物-巨尾桉。該植物可以在葉片富集大量錳元素。通過實驗室水培和ICP-MS聯(lián)用技術研究其對錳的耐受性

2、、在各組織中的分異;掃描電鏡研究錳的微區(qū)分布發(fā)現(xiàn)錳在整個葉片和莖的橫切面均有分布，特別是在光合組織和莖的木質部富集;尺寸排阻色譜-ICP-MS聯(lián)用技術進一步表征可能的錳絡合物，發(fā)現(xiàn)錳主要和大分子量的蛋白質和小分子量的有機酸形成絡合物，其中酒石酸可能和錳的解毒關系緊密，有利于錳通過蒸騰作用途徑經(jīng)木質部往地上部分的葉片轉運;細胞分級方法和絡合物表征，首次了研究錳在不同亞細胞器中的絡合形態(tài)，表明不同細胞器具有不同的錳富集能力和錳絡合解毒機制。

3、我們探討了可能的超富集機制，為將來錳污染的植物修復提供理論依據(jù)。
　　為了研究重金屬在種子中累積的機制，通過篩選擬南芥轉運蛋白突變體，發(fā)現(xiàn)多肽轉運蛋白突變體opt3-2在種子和根部超量累積鎘元素，卻在葉片中累積少量的鎘。Opt3-2是首次報道的唯一在地上部分和根部鐵信號轉導失常的突變體，該突變體無法向根部正常傳導葉片的鐵充足信號進而引起根部吸收鐵離子的混亂。在地上部分特異表達OPT3蛋白可恢復該突變體的鎘敏感表型及和鐵離子吸收失衡