农作物叶片对大气沉降重金属的吸收转运和积累机制

摘要：

近年来,农产品的重金属超标问题已经引起了公众的广泛关注,也是国内外学者研究的热点.要实现农产品重金属污染的有效防控,首先需要解决的就是重金属来源问题.目前已有的研究大多集中在根系对土壤中重金属的吸收机制研究,且已基本探明作物根系对重金属的吸收转运机制,包括根际离子的活化,根细胞的吸附和扩散、跨膜运输,根皮层细胞的横向运输,中柱的薄壁细胞到木质部导管的装载,木质部向地上部的转运等一系列过程.但大气沉降对农产品重金属积累的贡献及叶片的吸收、转运和积累机制尚不清楚.若能深入研究农作物叶片对重金属的吸收、转运和存储机制,从分子层面解析其关键作用过程,则可从叶面吸收的角度实现农产品重金属积累的有效阻控,为保证农产品安全提供新的思路.本研究依据已发表文献,归纳并对比了叶片和根系对重金属的吸收、转运、区隔、积累过程及其主要机制,对比两种吸收途径下重金属的迁移、转运系数及对农产品可食部位的贡献率.发现植物可通过根系和叶片两种途径吸收重金属,已有研究中叶片吸收的重金属在作物体内可食部位的迁移和转运系数大大高于根系吸收的重金属,说明大气沉降是农产品重金属积累的重要来源.叶菜和茶叶类作物,由于其食用部位本身就是叶片,根系吸收和叶片直接吸收的大气沉降重金属都会积累在叶片中.因此,未来需要加强对大气沉降的监测,并采取措施控制大气污染,源头阻断是保证农产品安全十分必要的途径.同时还需进一步探明水稻等农作物叶片吸收转运重金属的过程和重要作用机制,以及可食部位累积重金属的关键生育期.并采用分子生物学等手段控制重金属转运蛋白的合成,以及叶片细胞膜的理化性状,降低吸附重金属的活性和转运能力,为寻求有效阻控叶片吸收重金属的措施提供理论和实践指导,保证农产品的安全生产.

关键词：叶片吸收、转运、重金属、可食部位积累、大气沉降

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资助基金：国家重点研发计划课题;湖南省教育厅优秀青年基金项目

在线出版日期：2021-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：332-345