重金属对超富集植物生态毒理和氮代谢影响机制研究进展_李燕
施肥措施对重金属污染土壤-植物系统影响的研究进展
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基 金 项 目 （ｏ ｑ ｊ ｌ １） Ｎ ．ｎ ｊＯ ３ 。 收 稿 日期 ：２ １— ２ ０ ；责 任 编 辑 ／ ０ １ １— ３ 兰 莹 ；编 辑 部 Ｅ ｍ ｉ ：ｒ ｎ ＠ ６ ． ｏ 。 － ａ ｌ ｄ ｋ １ ３ ｃｍ
② 俞花美 （９ ９ ，女 ，讲 师 ，研究方 向为环境 生态 。 １７ ￣）
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超富集植物垂序商陆的锰吸收动态研究
超富集植物垂序商陆的锰吸收动态研究薛生国;刘丰豪;吴川;黄艳红;吴超【摘要】以锰超富集植物垂序商陆为实验材料,通过温室实验模拟锰污染环境,研究垂序商陆生长在不同锰浓度生长介质的锰吸收动态.研究结果表明:垂序商陆对锰的吸收和积累模式依赖于生长介质中锰的浓度和处理时间.垂序商陆根、茎和叶的锰含量基本随着生长介质中锰浓度的升高而增加；在生长介质不同锰浓度(0.2,0.5和5.0 mmol/L)条件下,垂序商陆根、茎和叶锰含量均随着生长时间呈现波动变化,在植物处理5d时出现一个峰值,其后有所降低；垂序商陆在锰处理开始的48 h内存在一个快速的吸收过程,但是,生长介质高锰浓度(5.0mmol/L)变化幅度要大于低锰浓度(0.2和0.5 mmol/L);超富集植物垂序商陆对锰的吸收和转运受生长介质中锰浓度和植物体内锰含量状况双重控制.%The kinetics of manganese uptake and accumulation by the hyperaccumulator plant Phytolacca americana Linn, were investigated. The results show that concentrations of Mn in tissues (leaves, stems, roots) increase progressively with the increase of Mn concentrations. With a supply of 0.2, 0.5, and 5.0 mmol/L Mn2+ treatments, Mn content in tissues (leaves, stems, roots) fluctuates with time, reaches the maximum at 5 d, and then decreases slightly with growth time. In the first 48 h, manganese uptake by P. Americana is a quick process. However, there is a difference between high Mn2+ (5 mmol/L)and low Mn2+ (0.2 and 0.5 mmol/L) concentrations. The kinetics of manganese uptake and accumulation in the hyperaccumulator plant P. Americana are determined by Mn concentrations and growth time.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(043)002【总页数】5页(P424-428)【关键词】锰;超富集植物;垂序商陆;吸收【作者】薛生国;刘丰豪;吴川;黄艳红;吴超【作者单位】中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙,410083;中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】O657.3;X173在植物生长发育过程中，微量元素具有极其重要的作用。
重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展
重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展重金属污染是当今世界面临的严重环境问题之一。
铜和镉是常见的重金属污染物质，它们对植物生长和发育产生了严重的负面影响。
在受到铜镉胁迫时，植物会产生一系列的生理和生化变化，以对抗这种胁迫。
近年来，针对植物在重金属铜镉胁迫下的响应机制进行了深入的研究，揭示了一些重要的进展和发现。
本文将对相关研究进行综述，以探讨植物在重金属铜镉胁迫下的响应机制及其相关研究进展。
1.植物受重金属铜镉胁迫的响应机制铜镉胁迫会导致植物体内的氧化应激反应增强，进而导致氧化损伤和细胞膜的脂质过氧化。
铜镉胁迫还会导致植物体内铜和镉含量的增加，进入到植物的生长组织中，对生物膜和蛋白质产生损伤。
植物为了对抗重金属铜镉胁迫，会产生一系列的生化和生理变化，包括抗氧化酶系统的激活、非酶抗氧化物质的积累、活性氧的清除、金属离子的螯合和分配等。
这些反应的产生通过一系列的信号转导通路进行调控，以维持细胞内环境的稳态，从而适应铜镉胁迫的环境。
针对重金属铜镉胁迫对植物生理生化特性的影响进行了深入的研究。
研究发现，铜镉胁迫会导致植物根系和地上部的生长受到抑制，叶绿素含量和光合作用受到影响，导致叶片的黄化和光合速率的下降。
铜镉胁迫还会导致植物体内的抗氧化酶活性的增加，包括超氧化物歧化酶、过氧化物酶、还原型谷胱甘肽等，以应对活性氧的增加。
植物还会产生非酶抗氧化物质，包括谷胱甘肽、类胡萝卜素、维生素C等，以清除自由基，减轻铜镉胁迫对生物体的损伤。
随着分子生物学和基因工程技术的发展，研究人员不断地深入探讨植物在铜镉胁迫下的分子机制。
已经发现了一系列参与植物响应铜镉胁迫的基因和蛋白质。
这些基因和蛋白质可以被分为参与铜镉胁迫感知和信号转导的、参与金属通道的、以及参与金属离子螯合和排出的。
质膜和胞质螯合蛋白质在感知金属胁迫和调控金属转运中起着关键作用，其中一些金属螯合蛋白质家族成员表明与铜镉胁迫的耐受性相关联。
一些逆境胁迫响应基因也对植物在铜镉胁迫下的响应起着重要作用，如乙烯合成相关基因、WRKY转录因子家族。
砷对植物生长的影响及抗氧化系统响应机制研究进展
砷对植物生长的影响及抗氧化系统响应机制研究进展徐鼎;刘艳丽;杜克兵;王晓湘;王滑;涂炳坤【摘要】砷污染越来越受人们的关注,已成为迫切需要解决的环境污染问题之一.本文分析了砷对植物生理活动低促高抑的影响及植物在不同砷价态下的生理响应；阐述了As(Ⅲ)、As(V)在植物体内的吸收、转运和外排机理,着重探讨植物体内抗氧化酶类、植物螯合肽(PC)、谷胱甘肽(GSH)等对砷的响应机制,为植物修复砷污染土壤的研究提供参考.【期刊名称】《湖北林业科技》【年(卷),期】2014(043)001【总页数】8页(P8-15)【关键词】砷;植物;生长影响;抗氧化系统;解毒;耐性机理【作者】徐鼎;刘艳丽;杜克兵;王晓湘;王滑;涂炳坤【作者单位】华中农业大学园艺林学学院武汉 430070;华中农业大学园艺林学学院武汉 430070;华中农业大学园艺林学学院武汉 430070;华中农业大学园艺林学学院武汉 430070;华中农业大学园艺林学学院武汉 430070;华中农业大学园艺林学学院武汉 430070【正文语种】中文【中图分类】X59随着工业发展和农业生产的现代化，重金属污染已经成为危害全球环境质量的一个重要问题。
砷污染在国内外作为一个非常严峻的环境问题，已经受到人们的普遍关注。
最近的调查发现，非洲布基纳法索的雅滕加省的一个村庄有240人患有皮肤病，其中29.26%和46.34%的被确诊为黑变病和角化病，这与当地的井水中含有过量(超过世界卫生组织的规定值10 μg·L-1)的砷有关[1]。
1998年报道过印度、孟加拉、智利等20余个国家存在饮水砷中毒的现象[2]。
目前，全球至少有5 000多万人口仍然面临着地方性砷中毒的威胁，其中大多数为亚洲国家，然而中国也是受砷中毒最为严重的国家之一，包括内蒙、新疆、陕西、湖南、云南、贵州等省区受到砷污染的影响均比较严重。
砷污染的来源极其广泛，环境中砷污染主要是人类的工农业生产活动造成的。
植物对PFAS的富集机制研究进展
植物对PFAS的富集机制研究进展
何强;颜正;智悦;钱深华;王小铭;陈一;刘彩虹;程呈;胡学斌
【期刊名称】《中国环境科学》
【年(卷),期】2022(42)11
【摘要】本文通过文献梳理,分析了全(多)氟烷基化合物(PFAS)对植物的暴露途径;统计了已发表文献中36种植物对19种PFAS的转运、富集特征;系统地阐释了PFAS从环境介质到植物组织内的迁移、积累机制;讨论了PFAS分子结构(如全氟碳链长度、头部官能团)、植物生理特性、环境因素对该富集过程的影响,并提出了未来有关植物富集PFAS可关注的重点和方向,以期能深入认识PFAS在环境介质-植物根际-植物组织内的赋存与迁移转化特征,更好地管控评估PFAS污染场地并制定植物修复方案,为开展生态与健康风险评价提供参考.
【总页数】13页(P5395-5407)
【作者】何强;颜正;智悦;钱深华;王小铭;陈一;刘彩虹;程呈;胡学斌
【作者单位】重庆大学
【正文语种】中文
【中图分类】X173
【相关文献】
1.超富集植物对镉、砷的累积特性及耐性机制研究进展
2.超富集植物对重金属耐受和富集机制的研究进展
3.超富集植物重金属吸收转运机制的研究进展
4.重金属对
超富集植物生态毒理和氮代谢影响机制研究进展5.超富集植物与重金属相互作用机制及应用研究进展
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植物对重金属污染的吸收和富集机制研究
植物对重金属污染的吸收和富集机制研究植物是我们生态系统中的主要组成部分，它们不仅可以提供氧气和食物，还能够吸收和分解环境中的有害物质。
然而，随着人类活动的增加，重金属污染成为了一个严重的环境问题。
这些重金属会富集在土壤和水体中，并进入到植物体内，对植物生长和生理功能产生负面影响。
因此，研究植物对重金属污染的吸收和富集机制对于环境保护和生态修复具有重要意义。
1. 重金属污染的来源和影响重金属污染是指人类活动中产生的一类有毒有害物质，如铅、汞、镉等，它们会进入大气、土壤和水体中，引起严重的环境问题。
重金属对于植物的生理和生态功能具有毒害作用，如抑制植物的光合作用、干扰植物的营养吸收等，导致植物生长受限甚至死亡。
2. 植物对重金属的吸收植物对重金属的吸收主要通过根系进行。
根系的根尖、毛根和根冠等部分是植物吸收重金属的主要部位。
吸附在根表面的重金属离子经过细胞壁的渗透作用进入到细胞内部，并通过细胞间隙、根轴和根的细胞壁等路径向上运输。
植物吸收重金属的能力与其根系特征、根系分泌物、根毛密度等因素密切相关。
3. 植物对重金属的富集植物对重金属的富集是指植物体内的重金属含量高于周围环境的现象。
植物对重金属的富集能力因植物的生理和营养需求而异。
一些植物可以积累大量的重金属，被称为“超富集植物”；而一些植物则对重金属较为敏感，无法有效地富集重金属。
4. 植物对重金属的转运和转化植物通过根系吸收的重金属大多数会转运到地上部分，如叶片、茎和果实等。
在各个植物器官中，重金属可以以游离态、配合物态和结合态存在。
植物可以通过调节根系和地上部分之间的重金属转运，实现对重金属的分配和转化。
此外，一些植物还能够通过内部化学反应将重金属转化为无毒或相对无毒的形态，以减轻其对植物的毒性影响。
5. 植物对重金属的耐受和解毒重金属对植物的毒性作用主要表现为抑制植物的生长和生理功能。
为了应对重金属的毒害，植物会产生一系列的耐受和解毒机制。
植物耐受和解除重金属毒性研究进展
1.2细胞壁和根系分泌物
细胞壁像一吸附过滤器可结合一定数量的重金属。Bringezu等报道耐性植物（Silene vulgaris）可在表皮细胞壁中积累一系列重金属，这些重金属或是结合在蛋白质上，或是以硅酸盐的形式存在[18]。在虎杖（Polygonum Cuspidatum）中，约90% Cu, Zn, Cd存在于根细胞壁中[19]；禾秆蹄盖蕨（Athyrium yokoscense）根细胞中，约70%~90%的Cu, Zn, Cd在细胞壁中[20]。在啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）细胞壁中，Hg2+主要通过SH组结合在细胞壁上[21]。Ana等研究表明Zn主要存在于根组织的胞间隙和细胞壁中[9]。
重金属镉、铅胁迫对茭白生长发育的影响
重金属镉、铅胁迫对茭白生长发育的影响一、内容综述重金属镉（Cd）和铅（Pb）是环境中常见的两类污染物，它们对水生生态系统和土壤生态环境都造成了严重的破坏。
这些重金属在植物体内的积累不仅影响植物的生理生化过程，还进一步对周边环境和人类健康产生影响。
茭白（Zizania latifolia），作为一种常见的湿地植物，其独特的生长习性和耐受性使其成为研究重金属毒害的理想模式植物。
众多研究表明，镉和铅胁迫会对茭白的生长发育产生显著影响。
本文综述了近年来关于镉、铅胁迫对茭白生长发育影响的研究进展，主要内容包括：镉铅在茭白中的积累与分布：研究发现，镉和铅在茭白体内的积累与分布具有一定的规律，不同组织器官中重金属含量存在差异。
镉铅对茭白种子萌发和幼苗生长的影响：镉和铅污染导致茭白种子萌发率降低，幼苗生长缓慢，甚至死亡。
镉铅对茭白生理特性的影响：重金属胁迫下，茭白叶片叶绿素含量下降，光合作用减弱，呼吸作用增强；淀粉和蛋白质等营养物质含量发生改变，细胞衰老加速。
镉铅对茭白抗逆性的影响：部分研究表明，适量的镉、铅暴露可以刺激茭白产生一定的抗氧化酶系统，提高其抗逆能力。
镉铅对茭白体内激素和安全激素水平的影响：研究发现，镉铅污染可能干扰茭白体内激素如生长素、赤霉素、脱落酸等的合成和代谢，进而影响植物生长发育。
解毒技术应用于镉铅污染茭白的修复：当前已有不少研究者探究了如何通过植物修复技术提高茭白对镉、铅的耐受性及去除效率，如基因工程、微生物降解等技术手段。
本文将从这些方面对重金属镉、铅胁迫对茭白生长发育的影响进行深入探讨，以期为今后利用生物技术修复重金属污染提供理论依据和实践方法。
1. 镉、铅的地球化学特性与环境污染现状镉（Cd）和铅（Pb）作为典型的重金属元素，其地球化学特性使其在环境中广泛存在。
镉是一种地球化学性质高度活动的过渡金属，它在地壳中的丰度较低，但在某些岩石、土壤和沉积物中却有较高的丰度。
由于其在水溶液中易形成络合物，使得镉在环境保护和生态系统健康方面成为一个严重的潜在风险因素。
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2010年第10期（总第248期）吉 林 农 业JILIN AGRICULTURALNO.10，2010（CumulativetyNO.248）0前言随着现代工农业的迅速发展、城市的急剧扩大，自然环境中的重金属污染日益严重。
重金属污染不仅导致土壤退化、农作物产量和品质降低，而且可能通过直接接触、食物链传递等途径危及人类的生命和健康。
根据现存的技术包括用机械去除和化学修复方法去清除重金属污染的土壤较为困难，并且处理费用较为昂贵。
近年来，对土壤扰动少、成本低且能大面积推广应用的重金属污染植物修复技术受到了越来越多的关注。
通常现在采用较多的是Baker在1983年提出的参考值为：植物叶片或地上部(干重)Cd含量达到100mg/kg,Co、Cu、Ni,、Pb 含量达到1000g/kg,Mn、Zn的含量要达到10000mg/kg。
超富集植物对重金属的吸收机制也受到了广泛的关注，目前，在超富集植物的研究方面，着重对重金属的生态毒理和氮素代谢机制的研究，为了更好的利用超富集植物来修复受重金属污染的土壤，本文就超富集植物对重金属的生态毒理和氮素代谢机制影响作一个综述。
1超富集植物对重金属的生态毒理机制1.1细胞壁沉淀和细胞区室化作用重金属离子进入植物体内时会有一部分沉淀在细胞壁上，从而阻止过多的重金属离子进入细胞原生质使其免受伤害。
细胞内区室化作用与超富集植物耐受和超富集重金属密切相关。
邓华在研究锰对短毛蓼亚细胞分布的结果表明：短毛蓼不同器官90%的以上的锰分布在细胞壁和可溶性部分。
在组织和细胞水平，重金属在超富集植物内呈区室化分布。
组织水平上，重金属大多积累在表皮细胞、亚表皮细胞和表皮毛中，一定程度上减轻叶片细胞结构及生理功能所受的伤害；至于细胞内，重金属贮存在液泡中，减少了重金属对细胞质及细胞器中各种生理代谢活动的伤害。
1.2植物体对重金属的螯合机制目前在超富集植物体内发现的螯合重金属的物质有草酸、苹果酸、柠檬酸、组氨酸和谷胱甘肽(GSH)等小分子物质和重金属结合蛋白(MBP)大分子物质。
GSH是含非蛋白硫基的小分子量多肽，它在抵御植物细胞受活性氧攻击过程中，参与调控细胞内的氧化还原平衡和H2O2的水平，所以它起着非常重要的作用。
GSH在植物螯合肽合成酶催化下，聚合成对重金属亲和力较强的植物螯合肽(PCs)，它是植物组织中富含-SH的多肽，通常PC在植物组织中的含量较低，但是在重金属的诱导下，PCs合成酶可以在半胱氨酸为底物的条件下合成植物络合素。
并能与重金属离子螯合成无毒化合物，减轻重金属离子对植物的毒害。
因此，植物诱导PCs的合成是其解毒机制之一。
据吴灵琼等人报道，PCs能与重金属如Cd+在根部细胞内形成区室化以阻止重金属对根部的进一步损伤。
刘可慧等人研究了小白菜通过植物体中非酶物质（SH、GSH、PCs）含量的增加来缓解重金属Cd引起的毒害。
1.3抗氧化酶系统激活保护作用超富集植物在重金属胁迫下，可激活超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)组成的抗氧化酶系统，并有效的清除产生的过多的活性氧，从而减轻重金属对植物的毒害。
闫研研究了李氏禾对重金属铬诱导的氧化胁迫实验中表明随着铬胁迫时间的延长，SOD、POD、CAT酶活呈现逐步升高的趋势。
随着铬胁迫质量浓度的增加，MDA逐渐升高，膜透性增大，3种抗氧化酶先升后降。
植物体内的抗氧化物酶(SOD、POD、CAT)在清除活性氧自由基方面起着重要的作用。
SOD在抗氧化酶中处于核心地位，是重要的含Zn酶类，在供Zn不足的条件下，一般植物的正常生长会受到抑制，体内SOD或Cu/Zn-SOD活性会显着下降，而在过量供Zn的条件下，过量的Zn会破会细胞的结构，对植物产生毒素，使得SOD活性下降或短暂升高；它将02-歧化为H2O，同时催化Fenton反应产生更多的OH。
一旦植物细胞中的保护酶系统的平衡遭到破坏，导致植物体内活性氧的产生和清除失衡，必将使植物的生理代谢紊乱加速植物体的衰老和死亡。
2重金属对超富集植物氮素代谢影响机制重金属对植物的毒害作用归因于其对植物的光合作用、呼吸作用、矿物营养、植物的水分状态、氮素代谢以及诱导其受到氧化胁迫。
氮素代谢对重金属的毒性的响应是很重要的，用Cd对植物进行处理后，植物会通过氮素代谢合成一组含N的代谢产物，氮素代谢影响了植物功能的所有水平，从代谢到资源分配，植物的生长和发育。
2.1重金属对植物无机N同化的影响氮是许多植物体中所必须的矿物元素，占植物体干重的1.5-2%。
在大多数的农业土壤中，硝酸盐是植物最重要的N的来源，氮素代谢受到各种植物中存在的重金属的影响。
Ewa揭示了Ni不仅抑制了小麦叶片木质部中NO3-的吸收和运输使NH4+的大量累积，而且也抑制了NR和NiR的活性从而对硝酸盐的同化产生了很大的影响。
NR是氮同化的限速酶，对重金属的胁迫很敏感。
在植物中，从硝酸盐同化为氨基酸涉及以下的反应：硝酸盐首先通过NR和NiR还原为NH4+,这一步是N-NO3-转变为有机N的关键。
铵的累积对细胞具有较大的毒性，需被快速的同化。
于方明等人在研究Cd 对超富集植物圆锥南芥氮素代谢的过程中，发现随着Cd浓度的增加圆锥南芥植物体中的NH4+含量明显增加。
2.2重金属对植物有机N同化的影响通常NH4+的同化过程有两条高效的调控途径：铵与α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶（GDH）的作用下合成谷氨酸；NH4+然后通过GS/GOGAT循环结合成谷氨酰胺和谷氨酸：在GS 的催化作用下，重金属对超富集植物生态毒理和氮代谢影响机制研究进展李 燕1，路艳艳2（1. 广西师范大学环境与资源学院，广西 桂林 541003；2. 江苏省盐城市射阳县环境监测站，江苏 盐城 224300）摘要：文章在简要总结重金属在超富集植物细胞壁沉淀、重金属螯合机制、抗氧化酶系统激活保护作用的基础上，概述了超富集植物对重金属的生态毒理机制，并且从重金属对植物体中有机N和无机N同化影响的两个方面对重金属对超富集植物氮素代谢影响的机制进行了简要综述。
关键词：超富集植物；生态毒理；氮素代谢；重金属中图分类号：[S19] 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-10-0045-2（下转第48页）JILIN AGRICULTURAL 4548 JILIN AGRICULTURAL表2 2009年秋季南瓜果实发育过程中淀粉含量(%)授粉后天数S58-1S31-1锦栗甘栗十姐妹蜜本10 2.57 2.78 3.20 3.92 2.35 3.2517 2.64 2.95 3.60 2.13 3.52 3.4524 4.66 3.197.79 5.81 3.92 4.103110.04 5.768.008.77 4.10 4.523813.9813.469.689.08 4.68 5.70459.1210.8710.678.17 4.36 5.58526.5010.217.038.004.304.87图2 2009年秋季南瓜果实发育过程中淀粉含量变化3 结果与讨论印度南瓜果实生长发育过程中，淀粉含量变化明显，有一个最高值。
从本试验4个品种的试验结果看，南瓜果实生长发育过程中，淀粉的生成和转化此消彼长，淀粉含量变化有1个由低到高，再下降的过程，淀粉含量高的南瓜品种(材料)峰值表现更明显，秋季比春季明显。
印度南瓜淀粉含量最高阶段相对集中。
从试验测定结果看，南瓜果实淀粉含量最高时间分别为授粉后38天和45天，40天左右的南瓜果实淀粉含量水平最高。
因此，此阶段采收的南瓜粉质性好，也是加工采收的最佳期。
不同品种的南瓜在果实生长发育过程中前期的淀粉含量差异不大，中后期表现明显。
因此，鉴别和判断品种间淀粉高低，最好取40天左右的果实进行测定分析。
中国南瓜的淀粉含量相对较印度南瓜低，表现在口感上，粉质性比当前从日本等国引进的印度南瓜差，且南瓜果实在生长发育过程中，淀粉含量变化较小。
因此，就加工效率和品质而言，当前从日本等国引进的印度南瓜（俗称日本南瓜）更适宜加工南瓜粉。
目前，长江流域印度南瓜设施栽培逐年增加，栽培方式上以采收15天左右的嫩瓜为主。
从本试验的结果看，秋季栽培，15天左右的果实淀粉含量较低，口感较差，采收期需适当推迟，采收25天左右的果实为宜，否则影响果实的品质。
参考文献[1] 食品中淀粉的测定[S].中华人民共和国国家标准GB/T 5009.2003,9:61-65.[2] 李桂荣.南瓜品质资源的营养分析[J].河南科技学院学报，2005，(4)：59-62.[3] 王萍.南瓜果实营养成分分析及利用研究[J].内蒙古大学学报，2002，23（3）:52-54.[4] 刘宜生.南瓜的开发与利用[J].中国食品与营养，2001，(5)：19-20.基金项目：绍兴市重点科技项目(2008A22003)。
作者简介：许小江(1971-)，男，浙江上虞人，浙江省绍兴市农业科学研究院高级农艺师,研究方向：蔬菜育种及推广。
（上接第45页）铵与谷氨酸结合生成谷氨酰胺，而GOGAT 催化谷氨酰胺与α-酮戊二酸结合，形成2分子谷氨酸。
谷氨酰胺和谷氨酸是主要的含N 化合物（氨基酸、核酸、蛋白质、叶绿素、生物碱等）生物合成的供体，在植物面对重金属的胁迫过程中起着重要的作用。
除了大多数氨基酸合成的基质，谷氨酸也是游离脯氨酸的产物，游离脯氨酸可以保护植物免受Ni 的胁迫。
经过Ni 处理的水稻叶片中，伴随着谷氨酸含量的减少游离脯氨酸含量的增加。
GS 是高等植物体内氨同化的关键酶之一。
因此，在植物体铵同化的初级阶段，GDH 所起的作用相对较小或不起作用。
3 存在的问题及展望利用超富集植物修复重金属污染的土壤是一种高效、经济、绿色的方法。
目前，虽然我们在超富集植物对重金属的吸收特性和贮存机制等方面做了大量的研究，但对超富集植物的超富集功能的生理生化机制、分子生物学机制等方面还缺乏足够的了解，这成了我们以更加优化的模式应用超富集植物以及获得更大经济、社会效益的障碍。
所以在未来的研究过程中还是有几方面需要进一步的研究和完善。
应更深入的进行微观方面的研究，可以把超富集植物的基因转移到一般植物中，以提高普通植物对重金属污染土壤的耐性和修复性；可以考虑植物-微生物复合体系，以提高植物修复污染土壤的效率；由于大多数的超富集植物的生物量小，生长较慢，应进一步对重金属超富集植物进行筛选，建立重金属超富集植物的物种资源库。
加强转基因植物修复的研究，在筛选出的原有超富集植物的基础上培育出生长快、高生物量的更加优越的转基因植物，以满足对受重金属污染土壤植物修复的需要和达到较好的效果；对重金属胁迫超富集植物机理的研究尤其是对氮素代谢影响的研究也是将来发展的一个方向。