龙葵(Solanum nigrum L.)超富集镉的生理和分子机制研究进展

摘要

超富集植物在重金属污染土壤植物修复中具有重要的应用前景,已成为一种重要的生物资源。自2005年发现龙葵(Solanum nigrum L.)能超量富集镉以来,中国国内外围绕其超富集镉的机制和土壤修复应用开展了很多研究。本文从根系对镉的快速吸收、镉从根到地上部的有效转运以及较强的体内解毒功能(如植物细胞的区隔化、抗氧化、有机酸生成、渗透物质调节、光合和呼吸作用的维持以及氮代谢调节等)3个方面,详细综述了龙葵超富集镉的生理和分子机制。在总结相关研究成果的基础上,展望了该领域今后的发展趋势,建议应结合光合生化模型研究龙葵对镉的光合响应机制,并通基因编辑技术提高修复效率和优化风险评估效果,同时加强镉胁迫下龙葵信号通路的精细调控等方面研究,以期为深入揭示龙葵超富集镉的机制提供参考。