鎘誘導(dǎo)應(yīng)變在植物領(lǐng)域的研究進(jìn)展
2013-8-13 農(nóng)業(yè)人才網(wǎng)
(Cd)是一種工業(yè)上重要的金屬,但由于其在環(huán)境中富有積累性,同時又是最危險的金屬之一。富集了鎘的作物如果用于飼養(yǎng)動物和人類的話,這最終會導(dǎo)致鎘進(jìn)入食物鏈。因此,科學(xué)家作了大量研究,來討論各物種中鎘和其它重金屬的誘導(dǎo)應(yīng)力。一些關(guān)于多年來對鎘脅迫的分子生物學(xué)和生物化學(xué)研究進(jìn)展的重要結(jié)論也已經(jīng)公布。
一、抗氧化系統(tǒng)對于鎘誘導(dǎo)應(yīng)力的響應(yīng)
隨著生化科學(xué)的發(fā)展,鎘脅迫和植物的應(yīng)變作用得到了來自分子生物學(xué)和基因組學(xué)的更深研究,各國科學(xué)家報道了大量利用植物生物工程與抗氧化酶的研究結(jié)果。例如,含有過量大麥過氧化物酶的APX基因(HvAPX1)的轉(zhuǎn)基因擬南芥植物經(jīng)試驗證明更耐鎘脅迫(徐等人,2008)。此外,抗氧化酶的編碼基因表達(dá)已被證明在不同鎘(Smeets先生等人,2009)具有明顯差異?茖W(xué)家也證明,鎘誘導(dǎo)的抗氧化系統(tǒng)分子控制取決于植物物種。當(dāng)然,也有許多其他因素,包括鎘暴露的時間長度,大小,以及外部環(huán)境條件(DalCorso等人,2008)。
二、激素調(diào)制鎘脅迫
植物中許多有關(guān)環(huán)境脅迫信??號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路反應(yīng)的新的和有趣的問題,都離不開激素的作用(蒙泰羅等,2012)。文獻(xiàn)報告顯示,幾乎所有激素類都可以作為鎘脅迫信號:細(xì)胞分裂素(Munzuroglu Zengin,2006),脫落酸(許、高,2008),赤霉素(切利克等,2008),生長素(趙等,2011),油菜素內(nèi)酯(Hayat,2007;維利爾斯,2012),茉莉酸(諾列加等,2012)。
三、植物對于清理鎘污染土壤的作用
叢枝菌根(AM)真菌對于減輕金屬的毒性(安德拉德等2010)具有重要性,但很少有人清楚這種相互作用的分子和生化機制。
近年來在植物根系與微生物之間關(guān)聯(lián)的跨學(xué)科研究,對于進(jìn)一步研究植物的鎘耐受性作用匪淺。梅洛等(2011年)的研究證明,土壤類型極其重要。生長在粘土上的大豆植物比生長在沙質(zhì)時大大減少了鎘的氧化應(yīng)激作用。因此在下一步研究中,最重要的是要理清金屬,金屬化學(xué)形態(tài),植物種類,微生物和土壤的物理化學(xué)相互作用。
一、抗氧化系統(tǒng)對于鎘誘導(dǎo)應(yīng)力的響應(yīng)
隨著生化科學(xué)的發(fā)展,鎘脅迫和植物的應(yīng)變作用得到了來自分子生物學(xué)和基因組學(xué)的更深研究,各國科學(xué)家報道了大量利用植物生物工程與抗氧化酶的研究結(jié)果。例如,含有過量大麥過氧化物酶的APX基因(HvAPX1)的轉(zhuǎn)基因擬南芥植物經(jīng)試驗證明更耐鎘脅迫(徐等人,2008)。此外,抗氧化酶的編碼基因表達(dá)已被證明在不同鎘(Smeets先生等人,2009)具有明顯差異?茖W(xué)家也證明,鎘誘導(dǎo)的抗氧化系統(tǒng)分子控制取決于植物物種。當(dāng)然,也有許多其他因素,包括鎘暴露的時間長度,大小,以及外部環(huán)境條件(DalCorso等人,2008)。
二、激素調(diào)制鎘脅迫
植物中許多有關(guān)環(huán)境脅迫信??號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路反應(yīng)的新的和有趣的問題,都離不開激素的作用(蒙泰羅等,2012)。文獻(xiàn)報告顯示,幾乎所有激素類都可以作為鎘脅迫信號:細(xì)胞分裂素(Munzuroglu Zengin,2006),脫落酸(許、高,2008),赤霉素(切利克等,2008),生長素(趙等,2011),油菜素內(nèi)酯(Hayat,2007;維利爾斯,2012),茉莉酸(諾列加等,2012)。
三、植物對于清理鎘污染土壤的作用
叢枝菌根(AM)真菌對于減輕金屬的毒性(安德拉德等2010)具有重要性,但很少有人清楚這種相互作用的分子和生化機制。
近年來在植物根系與微生物之間關(guān)聯(lián)的跨學(xué)科研究,對于進(jìn)一步研究植物的鎘耐受性作用匪淺。梅洛等(2011年)的研究證明,土壤類型極其重要。生長在粘土上的大豆植物比生長在沙質(zhì)時大大減少了鎘的氧化應(yīng)激作用。因此在下一步研究中,最重要的是要理清金屬,金屬化學(xué)形態(tài),植物種類,微生物和土壤的物理化學(xué)相互作用。
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