金屬硫蛋白EiMT2對鳳眼蓮(Eichhoria crassipes)富集Cd、Zn的調(diào)控機(jī)理研究.pdf

1、鳳眼蓮（Eichhorniacrassipes）因其去污能力強(qiáng)、生態(tài)適應(yīng)性寬、生長速度快、可以富集多種重金屬等特點(diǎn)被廣泛用作污染水體的生物修復(fù)中的先鋒植物。目前研究多集中在鳳眼蓮對有毒金屬的生物修復(fù)效率上，很少有報道闡明該植物在吸收重金屬中的分子機(jī)理。
　　本課題通過水培法研究了不同濃度的Cd、Zn單一脅迫下，鳳眼蓮干重、重金屬富集量等生理狀況指標(biāo)。利用非損傷微測技術(shù)(NMT)研究了重金屬脅迫下K、O2、H2O2的流動速率情況，直

2、觀了解不同重金屬脅迫下活性氧的動態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)情況。通過測定O2-、H2O2等活性氧含量，及其對應(yīng)的抗氧化酶(SOD、CAT、APX)的活性，以確定不同濃度的重金屬脅迫與鳳眼蓮抗氧化酶系統(tǒng)的關(guān)系。運(yùn)用SDS-PAGE銀染凝膠電泳等方法研究了水溶性蛋白在解除和耐受重金屬毒害中所起到的作用及受到的影響，同時借助QPCR方法進(jìn)一步確定鳳眼蓮金屬硫蛋白EiMT2的表達(dá)情況。主要研究結(jié)果如下:
　　1、鳳眼蓮對于Cd的耐受能力遠(yuǎn)比Zn小。Cd、Zn

3、在該植物中的富集閾值分別是1mg·L-1，和30mg·L-1，且主要富集于根部，隨著重金屬脅迫量的增加有向地上部分轉(zhuǎn)移的趨勢。
　　2、Cd、Zn脅迫下，鳳眼蓮各部位的O2、H2O2流速都是先降低后升高。其中O2是內(nèi)流;H2O2在根、葉中是外排，在莖中的流向卻是先內(nèi)流再外排，其流向的轉(zhuǎn)折點(diǎn)可以成為提示植物富集重金屬閾值的信號。鳳眼蓮中SOD、CAT和APX的活性表達(dá)部位不同，但變化趨勢基本相同，即低濃度促進(jìn)，高濃度抑制酶活性。此外

4、，K離子通道可能直接參與了調(diào)控重金屬在該植物中的超積累過程。
　　3、重金屬暴露會誘導(dǎo)分子量小于43kDa的小分子水溶性蛋白質(zhì)的表達(dá)。類似于酶活性變化，低濃度重金屬會促進(jìn)植株體內(nèi)蛋白表達(dá)，超過耐受閾值之后則會產(chǎn)生抑制。
　　4、在不同濃度重金屬處理下鳳眼蓮根、莖、葉中EiMT2相對表達(dá)量變化很大。Cd誘導(dǎo)植株EiMT2相對表達(dá)量約為Zn誘導(dǎo)表達(dá)的10倍。無論是Cd還是Zn脅迫下都是根中的相對表達(dá)量最大，莖和葉中較少。根中Ei