根据项目计划书的安排,建立并完善基于SPM的扫描μ-PIXE生物元素分析法,研究了Cd/Zn-超积累植物对Cd的超积累机理。主要结果包括以μ-PIXE扫描发现Cd在组织中主要积累在生理活性较不活跃的液泡中或叶片背面细胞中;用Cd109示踪法和代谢抑制剂CCCP研究初步确定Cd的吸收以主动运输为主,且与膜结合蛋白P1B-ATPase有关;利用HPLC纯化及ESI-MS序列分析,发现Cd与GSH(Gly-Cys-Glu,谷胱甘肽)及其系列衍生物(主要是Phytochelatin, 植物螯合肽)的含量变化密切相关,显示Cd在细胞内可能与PC系列配体结合而被钝化去毒;EXAFS初步研究表明Cd与-COO-和-SH或-NH2配位的概率较高(>75%),推测进入细胞内的Cd可能与含-SH的酶蛋白或者含咪唑基团(含N杂环氨基酸如His)的化合物结合;叶绿素荧光分析表明植物对Cd的耐性是一种诱导适应性驯化(Inducible Tolerance and Acclimation);酶学分析则表明活性氧系统(ROS)的保护机制中POD可能起主要作用。
英文主题词Cadmium; Hyperaccumulation; Nuclear technique