《基于宏基因组技术研究铅胁迫下黄酮醇对植物的抗逆机制》

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 发行：北京星宇出版发行集团(010-8246 4188)

作者：张旭，杨欢欢 著

出版社：中国环境出版集团

出版时间：2023-12-01

ISBN：9787511156860

版次：1

包装：平装

开本：16开

用纸：胶版纸

页数：121

字数：126000

正文语种：中文

内容简介：铅（Pb）作为重要的持久性无机污染物之一，已经成为当今世界普遍且严重的重金属污染物。随着社会、经济的发展，采矿冶炼、化肥农药、医疗废物及含铅汽油燃烧等导致环境中的重金属Pb含量持续增加，造成严重的环境问题。Pb不仅会对植物和动物产生严重的毒性作用，导致农牧业减产，还会危及食品质量与安全，最终威胁人类健康。因此，有必要针对重金属Pb开展相应的毒理性研究，而传统的毒性分析方法缺乏系统性及科学性。《基于宏基因组技术研究铅胁迫下黄酮醇对植物的抗逆机制》以微生物-植物系统研究为基础，建立针对重金属Pb的风险评价体系，并在此基础上揭示重金属Pb的毒性效应及其致毒机理。

　　土壤是污染物排放的主要环境介质之一。土壤健康是生态系统中的重要一环。重金属污染物鉴于其蓄积性、高毒性和持久性等特征，已经成为土壤环境中严重的污染因子。土壤污染的治理与管控，首先需要明确土壤环境概况，建立相应的污染风险评价体系，明确目标污染物及其迁移规律；其次需要针对目标污染物，优化改进植物修复技术，改良土壤环境的同时有效控制重金属污染物；最后需要实现绿色复垦，恢复土壤环境的生态活力。但传统的植物修复技术不能保证植物的生物量及植被覆盖率，严重影响了植物修复的生态效益，因此需要提高植物修复的抗逆性，增强其环境适应能力，从而保障环境修复效果。

目录

第1章 绪论

1．1 土壤重金属污染现状

1．2 重金属对植物的毒性研究现状

1．3 类黄酮的植物抗逆研究现状

1．4 微生物与植物间关系研究现状

1．5 宏基因组学研究及应用现状

1．6 研究目的、意义和主要研究内容

第2章 目标污染物的确定及其迁移转化研究

2．1 引言

2．2 材料和方法

2．3 结果与讨论

2．4 本章小结

第3章 铅对土壤微生物的毒性效应研究

3．1 引言

3．2 材料和方法

3．3 结果与讨论

3．4 本章小结

第4章 铅对植物的毒性作用机制研究

4．1 引言

4．2 材料和方法

4．3 结果与讨论

4．4 本章小结

第5章 黄酮醇增强植物抗逆作用研究

5．1 引言

5．2 材料和方法

5．3 结果与讨论

5．4 本章小结

第6章 黄酮醇合成酶基因定位及功能研究

6．1 引言

6．2 材料和方法

6．3 结果与讨论

6．4 本章小结

第7章 铅胁迫及黄酮醇抗逆的代谢通路研究

7．1 引言

7．2 材料和方法

7．3 结果与讨论

7．4 本章小结

第8章 结论、创新与展望

8．1 主要结论

8．2 创新点

8．3 未来展望

参考文献

前言/序言

　　铅（Pb）作为最重要的持久性无机污染物之一，已经成为当今世界最普遍且最严重的重金属污染物。随着社会、经济的发展，采矿冶炼、化肥农药、医疗废物及含铅汽油燃烧等导致环境中的重金属Pb含量持续增加，造成严重的环境问题。Pb不仅会对植物和动物产生严重的毒性作用，导致农牧业减产，还会危及食品质量与安全，最终威胁人类健康。因此，有必要针对重金属Pb开展相应的毒理性研究，而传统的毒性分析方法缺乏系统性及科学性。本书以微生物一植物系统研究为基础，建立针对重金属Pb的风险评价体系，并在此基础上揭示重金属Pb的毒性效应及其致毒机理。

　　土壤是污染物排放的主要环境介质之一。土壤健康是生态系统中的重要一环。重金属污染物鉴于其蓄积性、高毒性和持久性等特征，已经成为土壤环境中最为严重的污染因子。土壤污染的治理与管控，首先需要明确土壤环境概况，建立相应的污染风险评价体系，明确目标污染物及其迁移规律；其次需要针对目标污染物，优化改进植物修复技术，改良土壤环境的同时有效控制重金属污染物；最后需要实现绿色复垦，恢复土壤环境的生态活力。但传统的植物修复技术不能保证植物的生物量及植被覆盖率，严重影响了植物修复的生态效益，因此需要提高植物修复的抗逆性，增强其环境适应能力，从而保障环境修复效果。

　　本书首先对尾矿库进行环境评估及风险分析，明确了本研究的目标污染物，并研究了重金属污染物在水平和垂直方向的迁移转化规律。通过土壤酶活性和微生物群落分析，研究重金属Pb对土壤微生物的毒性，以及土壤微生物在Pb污染下的群落特征。以模式植物拟南芥为研究对象，以活性氧及植物抗性酶系统为切入点，分析重金属Pb对植物造成的氧化损伤；揭示重金属Pb对植物的毒性作用，建立相应的剂量一效应关系。通过外源施加黄酮醇，分析在Pb污染条件下，黄酮醇对于缓解Pb胁迫所造成的损伤以及增强植物抗逆性的作用。通过内源基因改良的方法，提高植物自身合成黄酮醇的能力，增强植物抗性及环境适应能力，从而有助于推广到植物修复技术的应用中。本研究还以微生物一植物为一个有机整体，利用宏基因组技术，研究重金属Pb的毒性作用通路，以及黄酮醇在增强植物抗性过程中的相关代谢途径。

　　本书以实际应用项目为依托，以典型重金属污染物Pb为研究对象，基于根际生命共同体，建立了针对重金属Pb的生态毒性评价体系，不仅为重金属Pb的生态毒性及其机理研究奠定了基础，而且为植物抗逆性研究提供了理论依据，为增强原位修复技术的应用和实践提供了技术支撑。本书对于建立完善的风险管控体系、保护环境安全及人类健康具有重要价值。深入研究重金属污染下的植物抗逆机制，并通过生物学方法强化植物的抗逆作用，对于污染土壤有效治理与生态修复及农业生产与食品安全保障意义重大。

　　本书由张旭、杨欢欢主持编著和审定，张志斌、崔大勇、仝晖、朱永官、孙国新、张彦浩、肖华斌、刘婧、陈付爱、海蒙蒙等参与了编写工作。

　　本书所涉及研究过程得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金等的支持。本书的出版得到了山东省优势特色学科（建筑学）的资助，还得到了山东建筑大学、齐鲁师范学院、山东大学、苏黎世大学、中国科学院生态环境研究中心等单位的帮助，在此表示衷心感谢。

鉴于本书内容所涉及理论和技术尚且属于探索研究阶段，本书难免有不足之处，敬请谅解。