木本植物光反应对重金属胁迫响应机制的研究进展
作者:朱凡; 雷佳奇; 黄鑫浩; 于志民
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日益严重的土壤重金属污染已经影响到人类健康和环境安全。在土壤修复中,经济、实用、绿色的生态植物修复技术备受关注。木本植物因其生物量大、生命周期长,在重金属污染土壤生态恢复中具有巨大的应用潜力。光合作用是生物圈能量的来源,光反应是光合作用的引擎,对重金属胁迫非常敏感。然而,木本植物对重金属胁迫反应的复杂性使得重金属胁迫下光反应过程的反应机制尚不清楚。因此,本文从光合作用的角度出发,首先分析总结了木本植物对重金属胁迫的耐受性,指出苦楝、秋华柳、银芽柳、女贞、桑树等耐性较强的树种,山毛榉、六安、香樟、杨木、桦木和檫木是耐性较强的树种。然后,在PS和PS反应中心的活性和光合电子载体的影响下,重金属对光合色素的影响,发现重金属胁迫下光反应过程的立地损伤响应规律主要是重金属离子取代了光合机制组成中的基本元素,重金属产生的活性氧干扰了光合电子传递机制。然后,讨论了光反应过程中光系统的特性,环电子流和水循环对光合机制的保护作用。最后,展望了重金属胁迫下植物光合作用的未来研究方向:在细胞和分子水平上确定光合损伤的关键基因或位点,并通过建模模拟胁迫下光合机制的运行机制。