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中南民族大学在重金属污染土壤的植物修复研究取得新进展

北极星环境修复网  来源:农环视界  作者:孙杰课题组  2020/4/26 8:45:40  我要投稿  

北极星环境修复网讯:近日,中南民族大学资源与环境学院孙杰课题组在Journal of Hazardous Materials(2019年IF=7.65)在线发表题为“Phytohormones-induced senescence efficiently promotes the transport of cadmium from roots into shoots of plants: A novel strategy for strengthening of phytoremediation”的研究论文,提出了一种具有广泛适应性的植物修复强化新策略。该校2015级环境科学专业的本科生祝慧慧同学为论文第1作者,陈柯副教授和孙杰教授为通讯作者。论文合作单位包括中科院武汉植物园、武汉大学资源与环境学院和中国地质大学(北京)水资源与环境学院。

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相对于传统的物理化学土壤修复技术,植物修复因其绿色、低成本的特性而备受青睐,其应用却因修复周期长而受到限制。因此,开发植物修复的强化方法,提高修复效率,缩短修复时间,一直是土壤修复领域的热点问题。

孙杰课题组前期的研究发现,脱落酸(ABA)和水杨酸(SA)的复合处理能大幅提高植物地上部对Cd的富集。深入的研究证实,ABA和SA的复合处理能够诱导植物衰老,进而调控重金属在修复植物体内的迁移与分布,提高地上部重金属的含量,而HMA3基因在这一过程中扮演着重要的作用。孙杰课题组随后在实验室内以小盆培养的方式,采用高羊茅和印度芥菜对Cd污染的土壤开展植物修复,并在植物修复的末端施加为期7天的强化处理。相关研究结果表明,额外的7天强化处理措施显著的提高了高羊茅地上部Cd含量至对照的1.97倍,提高了印度芥菜地上部Cd含量至对照的1.70倍,分别达到69.2μg/盆和27.8μg/盆的水平,证实了这一强化处理措施的可行性。

孙杰课题组首次提出的采用复合信号分子处理,诱导植物衰老,进而提高修复植物地上部重金属富集的植物修复强化新策略,具有处理时间短,效率高和适应性广的特点。应用时,其处理的时间仅有7天,效果显著,且能同时提高修复植物对Cd、Zn和Cu的富集,并对不同的修复植物(禾本科及十字花科)均有效。该强化策略的提出,将为重金属污染土壤的植物修复研究及其应用提供新方法和新思路。

本研究受到国家自然科学基金项目(41503067)的资助。

原标题:中南民族大学在重金属污染土壤的植物修复研究取得新进展

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