沈陽生態(tài)所在木本植物毒物興奮效應研究上的進展
近年來,我國土壤重金屬鎘(Cd)污染問題日益嚴重。Cd是最毒重金屬元素之一,易被植物吸收,且可通過食物鏈嚴重威脅人類健康。植物修復技術是一種新興的綠色生態(tài)技術,它廣泛利用植物的新陳代謝活動來固定、提取環(huán)境中的污染物質。植物修復技術的核心是找到超富集植物,但現已知的超富集植物存在生物量低、生長緩慢、地域性較強和修復時間較長等缺陷,且研究對象多集中于礦區(qū)及草本植物,而對于木本植物的研究甚少。
基于此,在國家科技支撐計劃重點項目支持下,中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所城市生態(tài)組副研究員劉周莉自2005年以來,一直致力于木本植物對重金屬Cd富集潛力及生理響應方面的研究。通過室內水培與室外土培相結合的研究方法,經篩選研究發(fā)現忍冬(Lonicera japonica Thunb.)在較高濃度的Cd脅迫環(huán)境中,不僅能夠保持正常的生長,其莖和地上部中Cd含量分別達到344.49 mg kg-1和286.12 mg kg-1,遠高于Cd超富集植物臨界含量標準(100 mg kg-1),且與一些已發(fā)現的超富集植物相比,在更短的時間內根、莖和地上部中能夠積累更多的Cd,由此忍冬被認定為一種新的Cd超富集木本植物。
另外,在研究中還發(fā)現低濃度Cd不僅不妨礙植株生長,反而具有一定的刺激作用,這一現象符合毒理學研究熱點Hormesis(毒物興奮)效應特征,而引起研究者關注。一方面,考慮到在實際生活中,人們更多面對的是低濃度重金屬的土壤污染問題,比如我國典型的Cd污染區(qū)--沈陽張士污灌區(qū),其土壤中Cd平均含量為1.76-7.03 mg kg-1(相當于人工模擬試驗中的低濃度脅迫),若在此低污染環(huán)境中種植忍冬,既可以保持其很好的生長狀態(tài)美化環(huán)境,又有利于其穩(wěn)定、持續(xù)地吸收積累污染環(huán)境中的Cd以凈化土壤;另一方面,在高濃度Cd污染環(huán)境下,忍冬仍可以保持正常生長,發(fā)揮其超富集特性,這對于污染土壤的實地修復具有重要的現實意義。因此開展了國家自然科學青年基金項目(41301340)"忍冬對鎘超富集機理及其與Hormesis效應關系的研究",結果表明:Hormesis效應可有效激發(fā)植物體內防御系統(tǒng),增強抗氧化能力、清除自由基,快速誘導保護性依賴產生適應性反應,有助于其超富集特性的發(fā)揮,而這在一定程度上與Calabrese and Baldwin、Kaiser等學者在Nature,Science 和Plant Physiology 雜志提出的機制假說吻合。相關研究結果已在國內外雜志上發(fā)表,其中在Journal of Hazardous Materials上發(fā)表的題為Accumulation and tolerance characteristics of cadmium in a potential hyperaccumulator - Lonicera japonica Thunb 的論文引用頻次已達79。
編輯:guoai
相關閱讀
河南完成“房頂綠化木本植物的選擇及栽培技術”項目
該項目首次系統(tǒng)開展了屋頂樹種和鄉(xiāng)土抗旱樹種的調查與搜集,收集適宜房頂綠化的抗旱木本植物材料930份,在滎陽等地建立構樹、白榆和旱柳等種質資源庫50畝;提出了房頂綠化良種選育評價指標,選育出抗旱和抗高溫構樹優(yōu)良無性系9個、白榆優(yōu)良無性系4個。【詳細】
浙大學生建木本植物搜索網站
這個包含了紫金港190種木本植物四季狀態(tài)的網站,文精圖艷,剛上線一周,每天都能吸引好幾百的點擊率。“WOODYSO”是浙大應用生物科學2008級的4位本科生:范小英、諸承昊、周浩和高理強,在基礎生物實驗中心黃愛軍老師指導【詳細】