• •
柯嘉雯, 程张浩, 高雪夷, 徐云剑, 王毅
摘要: 镉(Cd)污染对植物生长及生态系统安全构成严重威胁,阐明植物对镉胁迫的响应机制对污染治理与农业安全至关重要。本文系统综述了植物对镉的吸收、转运、生理应答及缓解策略。镉主要通过根系共生途径(依赖Nramp、ZIP等转运蛋白)和胞外途径(如细胞壁吸附与木质部运输)进入植物体内,其生物有效性受土壤pH、有机质及微生物活动显著影响。在生理层面,镉胁迫诱导活性氧(ROS)积累,激活抗氧化酶系统(SOD、CAT、APX)及螯合机制(GSH、PCs、MTs),并通过液泡区隔化降低胞质镉毒性。分子机制上,HMA、ABC等转运蛋白家族协同调控镉的跨膜运输与解毒过程。应用层面,基于超积累植物的修复技术(如柳树、景天属植物)结合螯合剂(EDTA)与根际促生菌(PGPR)可提升土壤修复效率;通过基因编辑技术(如敲除OsNramp5、OsHMA3)培育的低镉作物显著降低籽粒镉含量。本综述为解析植物镉耐受机制提供了理论框架,并为镉污染治理与作物安全生产提供了技术参考。