《超積累植物液泡對鎘的區隔機理研究》是依託浙江大學，由盧玲麗擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：超積累植物液泡對鎘的區隔機理研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：盧玲麗
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
植物超積累鎘相關機制的深入研究，可促進新植物營養理論的發展，有助於修復日益嚴重的鎘污染土壤。本項目以我國原生鎘超積累植物東南景天為研究材料，在明確液泡是東南景天體內鎘的主要區隔場所的基礎上，擬通過放射性同位素示蹤和膜片鉗技術分析東南景天中鎘跨液泡膜轉運特點及影響因素，採用雙向差異凝膠電泳蛋白組學法獲取液泡膜特異蛋白表達信息，綜合運用XAS、HPLC-ICP-MS等研究手段鑑定液泡內鎘的賦存形態，從而剖析超積累植物東南景天中液泡對鎘的區隔作用機理，從亞細胞水平上揭示植物超積累鎘的穩態平衡網路調控機制，同時為深入研究植物鎘積累作用的分子機理、提高鎘污染土壤植物修復效率提供科學依據。
結題摘要
鎘等重金屬污染是我國當前社會的主要環境污染問題之一。植物修復是一項具有廣闊套用前景的重金屬污染土壤治理技術，對植物重金屬超積累特徵和機理的深入研究是改良與最佳化該技術的理論基礎。本項目以我國原生鋅鎘超積累植物東南景天為研究材料，重點圍繞“東南景天體內重金屬的液泡區隔作用機理及其轉運規律”展開研究，首先採用XAS、LA-ICP-MS、螢光定位染色等技術在明確超積累植物東南景天中液泡作為鎘主要區隔位點的基礎上，闡明了液泡內有機酸的螯合作用是鎘的主要解毒機制，並通過放射性同位素示蹤等技術證實了在東南景天中有機酸參與了鎘的超積累過程；在此基礎上，採用同步輻射XRF、現代分子生物學等技術進一步明確了鈣鎘互動作用在東南景天鎘的吸收、轉運與解毒過程中的重要調控作用；創建並完善了基於同位素示蹤與金屬組分析技術相結合，研究金屬離子在植物體內區隔化規律的技術體系，並首次發現在超積累植物中重金屬超積累特性與其強大的韌皮部再轉運能力相關。上述研究結果為進一步深入研究植物鎘積累作用的分子機理、提高鎘污染土壤植物修復效率提供了科學依據。基於本項目研究創建並完善的同位素示蹤與金屬組分析聯用技術也為在細胞水平與亞細胞上闡明植物對金屬離子的吸收與轉運機理提供了可靠的技術支撐。本項目研究結果共產出10餘篇高質量學術論文，已在Plant Physiology、New Phytologist等國際高水平刊物發表SCI期刊論文7篇，影響因子合計27，另已投稿SCI論文3篇，申請國家發明專利1項，獲2012年浙江省自然科學學術獎二等獎1項。
