转基因植物用于植物修复研究进展

摘要：植物修复是通过利用植物以及其周围的微生物来修复污染的土壤、废弃物和地下水。它具有廉价有效的、利于环保的技术。大部分出于审美方面的考虑，植物修复技术在过去的十年内发展迅速。植物修复主要包括植物积累、植物络合、植物蒸发以及有机和无机污染物的降解等生理过程和机理。专门用于重金属修复的植物叫做超积累植物。植物的修复效率能够通过使用基因工程技术充分地被提高。最近的研究结果，包含在金属吸收、运输和扣留中的蛋白或者作用于危险有机物降解的酶，其基因的过量表达已经打开植物修复的新思路。本文对转基因植物用于植物修复和环境清洁等方面最近的研究进展进行了综述，并展望了这项技术的可能性和潜力。

关键词：转基因植物；植物修复；超积累植物

引言
广大的采矿业、农业、工业和军工业向环境中释放了大量的有毒物质。在这些有毒物质中，对植物、动物包括人类的威胁最大的重金属或非金属、有机污染物。所以，迅速充分地将这些鹅污染物从污染位点移出显得非常紧急。对于污染位点修复的常规方法：包括土壤挖掘、土地填埋和用物理技术进行固定和吸收都是相当低效和昂贵的方法。此外，这些传统的方法也常常会破坏自然的生存环境，也不美观。这样就导致了新的既高效又相对廉价的方法的产生和发展。比如生物修复。在生物修复过程中，微生物被用于将污染物降解为无害的物质。这个过程序需要很高的微生物密度和持续的投入养分以作为生物反应器。
作为一种新的转变，植物被用于清理重金属或有机污染物，在今年来已经获得了越来越多的关注，植物修复这个概念也就应运而生了。植物修复是一种新进的较为廉价的技术，它主要利用植物转化、迁移和固定污染物，包括水、固体废弃和土壤中的污染物。植物修复技术较之普通的使用微生物进行生物修复技术的优点在于植物作为自养生物系统生物量大、只需要适量的养分供应，同时也可以防止因为水蚀和风蚀导致污染物的蔓延。植物也可以提供养分给根际的微生物群体以使降解更加彻底。
已经有大量的植物品种被证实可用于植物修复。这些被叫做超积累植物的物种，能够积累50-500倍于普通植物的潜在的有毒物质。高的生物浓度和高效的根部到根尖转运系统提高了植物的金属耐性，从而使得超积累植物提供了高效的解毒能力。然而，很多的超积累植物是生长非常缓慢而生物产量很低的植物，所以净化污染为点往往需要几年的时间。另一方面木本植物由于其有根系强大、水分吸收多、快速生长和生物产量大等特点，为植物修复提供了新的改进思路。
植物的修复能力能够通过基因操作和转基因技术得到显著的提高。最新的转基因植物用于提高植物修复能力的提高的研究进展，已经证明了将超积累植物中的特有基因转入快速生长的植物中是有效的。
这篇综述将关注最近的通过转基因方法提高植物修复能力的研究计划，包括基因以及位点用于有机和无机的污染物的净化。同时也将关注用于植物修复的转基因树木的进展。