【摘 要】
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土壤重金属污染植物修复技术应用广泛,但超富集植物的寻找耗时费力,现存超富集植物通常生长缓慢、生物量低、地域限制较大,导致植物修复效果不能达到预期.基因工程在植物修复
【机 构】
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沈阳航空航天大学能源与环境学院; 辽宁省清洁能源重点实验室; 辽宁 沈阳 110136 中国环境科学研究院; 北京 100012;
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土壤重金属污染植物修复技术应用广泛,但超富集植物的寻找耗时费力,现存超富集植物通常生长缓慢、生物量低、地域限制较大,导致植物修复效果不能达到预期.基因工程在植物修复中的应用,为提高植物修复土壤重金属污染的效率提供了新的思路.通过综述基因工程强化植物修复土壤重金属污染的研究进展,着重关注植物修复关于重金属转运、储存、解毒过程的调控过程,主要包括:(1)控制植物体内重金属由胞外运移至胞内的关键基因,主要调控锌铁调控蛋白、黄色条纹样蛋白、天然抗性相关巨噬细胞蛋白,作为载体参与重金属在植物体内的不同组织的转运;(2)改变重金属在细胞内储存位置提高植物耐受能力的关键基因,主要调控ATP结合盒转运器、阳离子扩散促进器和P1B型ATPases,通过增强植物对重金属的区隔化能力来实现储存功能;(3)降低重金属对植物的毒害作用的关键基因,主要调控植物体内植物络合素、金属硫蛋白的大量合成,并络合重金属形成螯合物.根据植物基因对重金属超耐性和超富集的作用机制,建议后续研究可利用基因工程向目标植物导入相关功能基因,使其在目标植物中高效表达,并在实际环境中进行植物生长测试应答机制,最终更好地调控植物体内重金属含量平衡关系,克服超富集植物与环境适配性差的缺陷.
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