植物抗銅毒害機(jī)制的研究進(jìn)展

摘要銅（Cu）是植物所必需的營養(yǎng)元素，廣泛參與多種生理生化過程，但過量的銅會(huì)產(chǎn)生毒害作用，嚴(yán)重影響植物生長發(fā)育。為了抵御銅毒害，植物進(jìn)化出多種機(jī)制來嚴(yán)格調(diào)控環(huán)境中銅的吸收及其在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)。近年來，隨著人類工業(yè)化的發(fā)展，土壤中的銅污染日益加劇。闡述了銅毒害對植物造成的危害，總結(jié)分析植物利用根系分泌物、細(xì)胞壁、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、抗氧化劑等響應(yīng)銅脅迫的各類防御機(jī)制，此外，還探討了囊泡運(yùn)輸在植物抗銅毒害中的潛在功能，以期為耐銅作物的培育提供新的思路和理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞植物；銅毒害；吸收；轉(zhuǎn)運(yùn)；囊泡運(yùn)輸

中圖分類號(hào)X173"文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A"文章編號(hào)0517-6611（2024）24-0023-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.24.005

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

ResearchProgressontheMechanismofPlantResistancetoCopperToxicity

WANGLiu-fan，RANYu-ling，ZHANGGuo-chaoetal

（CollegeofLifeandEnvironmentalSciences，ShaoxingUniversity，Shaoxing，Zhejiang312000）

AbstractCopper（Cu）isanessentialnutrientelementforplantsandwidelyparticipatesinvariousphysiologicalandbiochemicalprocesses.However，excessivecopperhastoxiceffectsandseriouslyaffectsthegrowthanddevelopmentofplants.Inordertoresistcoppertoxicity，plantshaveevolvedmultiplemechanismstostrictlyregulatetheabsorptionofcopperintheenvironmentanditstransportwithinthebody.Inrecentyears，withtheadvancementofhumanindustrialization，copperpollutioninsoilhassignificantlyincreased.Thispaperelaboratesontheharmcausedbycoppertoxicitytoplants，andsummarizesandanalyzesvariousdefensemechanismsofplantsinresponsetocopperstress，suchasrootexudates，cellwalls，transportproteins，andantioxidant.Inaddition，weexploredthepotentialfunctionofvesicletransportinplantresistancetocoppertoxicity，hopingtoprovidenewideasandtheoreticalbasisforthecultivationofcoppertolerantcrops.

KeywordsPlant;Coppertoxicity;Absorption;Transport;Vesicletrafficking

目前，重金屬污染已經(jīng)是一個(gè)世界性的環(huán)境問題，它給地球上的生物安全帶來嚴(yán)重隱患。在眾多重金屬中，銅作為植物生長所必需的八種微量元素之一，與植物的許多生理和生化過程有關(guān)，包括光合作用、呼吸作用、超氧化物清除、細(xì)胞壁代謝、木質(zhì)化以及乙烯感知等^［1］，是一種對植物正常代謝至關(guān)重要的營養(yǎng)元素。植物在缺銅條件下會(huì)出現(xiàn)各種異常表型，包括生長發(fā)育遲緩、嫩葉扭曲和水分運(yùn)輸不足等^［2］。近年來由于人類工業(yè)和農(nóng)業(yè)上含銅制品的大量使用和排放，導(dǎo)致銅污染日益加劇。高濃度的銅會(huì)抑制植物生長，影響一些關(guān)鍵細(xì)胞成分的功能^［1］，并且對土壤微生物具有毒害作用，阻礙植物對氮、鉀、磷等營養(yǎng)元素的吸收利用^［3］。這些積聚在植物體內(nèi)的銅不僅會(huì)減少作物產(chǎn)量，最終還將通過食物鏈對人類的健康構(gòu)成威脅。該研究圍繞銅對植物的毒害作用以及植物對銅的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，著重探討植物抗銅毒害機(jī)制的研究進(jìn)展，旨在為提高植物耐銅性和土壤銅污染的植物修復(fù)提供借鑒和參考。

1銅對植物的毒害

銅對植物的毒性取決于其在土壤中的溶解度和有效性^［4］，而銅在土壤中的溶解度又依賴于pH和可溶性有機(jī)質(zhì)的含量^［5］，它的生物利用率則受到總銅濃度、陽離子交換能力、土壤有機(jī)質(zhì)和土壤pH的影響^［6］。一旦體內(nèi)的銅過量就會(huì)產(chǎn)生大量自由基與活性氧，對植物造成毒害，影響植物的種子萌發(fā)、礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收、光合作用和根部生長等^［7］。

1.1銅毒害對種子萌發(fā)的影響

種子萌發(fā)是植物生命的重要階段，在此期間植物對周圍介質(zhì)的變化高度敏感^［8］，而銅的過度積累會(huì)導(dǎo)致萌發(fā)率顯著下降^［9-12］。研究表明，銅脅迫抑制種子萌發(fā)可能由三方面原因造成：①種子長期處于銅脅迫條件下，種皮對銅的滲透性增強(qiáng)，導(dǎo)致銅滲透到胚胎中，進(jìn)而抑制種子萌發(fā)；②銅毒害會(huì)阻礙糖的轉(zhuǎn)運(yùn)，抑制碳水化合物從源到庫的輸出，從而影響種子萌發(fā)^［13］；③銅毒害會(huì)下調(diào)ɑ-淀粉酶、轉(zhuǎn)化酶以及烯醇化酶的活性^［14］，導(dǎo)致蔗糖和葡萄糖水解，其產(chǎn)物過量積累從而降低種子萌發(fā)率^［15］。

1.2銅毒害對吸收礦質(zhì)營養(yǎng)元素的影響

研究表明，銅脅迫會(huì)使得植物對其他營養(yǎng)元素（N、Fe、Zn、Ca和Mn等）的吸收率下降^{［3，16-18］}。在擬南芥（Arabidopsis thaliana）中，NRT1.1、NRT1.2是高親和力硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白^［19］，NRT1.5負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)硝酸鹽長距離運(yùn)輸，介導(dǎo)硝酸鹽從木質(zhì)部向地上部分的轉(zhuǎn)運(yùn)^［20］，它們與植物的N吸收密切相關(guān)。長期處于銅脅迫條件下，擬南芥NRT1.1、NRT1.2和NRT1.5的轉(zhuǎn)錄水平都明顯下調(diào)，進(jìn)而影響植株對N元素的吸收。此外，銅脅迫還會(huì)通過抑制硝酸還原酶的活性來阻礙硝酸鹽還原成銨，造成擬南芥對N的吸收減少^［3］。銅毒害會(huì)增加擬南芥細(xì)胞中的有機(jī)螯合劑（煙酰胺和谷胱甘肽），進(jìn)而減少Fe從根部到地上部分的運(yùn)輸，導(dǎo)致Fe在植物根部積累^［17］。另有研究顯示，高粱（Sorghum bicolor）幼苗處于銅脅迫條件下其根系對Fe、Zn、Ca和Mn的吸收率顯著降低^［18］。

1.3銅毒害對光合作用的影響

銅離子在植物中參與光合電子傳遞和氧化還原反應(yīng)，它是質(zhì)體藍(lán)蛋白、Cu/Zn超氧化物歧化酶、車前花青素以及銅依賴性胺氧化酶等的重要組分^［21］。植物將銅傳遞給葉綠體類囊體腔的質(zhì)體藍(lán)素和基質(zhì)中的CSD2。質(zhì)體藍(lán)素和CSD2都是核基因編碼的，其中質(zhì)體藍(lán)素參與光合作用，對植物的生長發(fā)育至關(guān)重要。當(dāng)銅缺乏時(shí)，植物會(huì)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)銅離子的分布，優(yōu)先將銅傳遞給質(zhì)體藍(lán)素，從而保證光合作用的正常進(jìn)行^［22-24］。但是當(dāng)銅過量時(shí)，反而會(huì)破壞葉綠體和類囊體膜的組成，降低光合色素和電子載體的含量，從而抑制光合作用的電子轉(zhuǎn)移，使得葉片變黃^［25］。銅過量還會(huì)導(dǎo)致鐵從根部向地上部分的轉(zhuǎn)移減少，引發(fā)代謝紊亂，使葉綠素濃度降低，進(jìn)一步影響光合作用^［26］。

1.4銅毒害對根部生長的影響

銅過量會(huì)破壞植物根角質(zhì)層和根部的細(xì)胞膜，抑制主根伸長，促進(jìn)側(cè)根形成，并減少根毛的產(chǎn)生，從而使根系的生長速度下降^［7］。研究顯示，銅脅迫抑制初生根的生長與生長素的再分配密切相關(guān)，而生長素的再分配受生長素輸出載體PIN1（PIN-formed1）調(diào)控^［27］。生長素報(bào)告基因DR5顯示，銅脅迫條件下生長素在根尖上方積累，進(jìn)而促進(jìn)側(cè)根的形成^［28］。此外，銅過量還會(huì)使根部細(xì)胞分裂減少，細(xì)胞壁厚度增加，導(dǎo)致根部形態(tài)發(fā)生改變^［29］。同時(shí)，銅毒害會(huì)使代謝失衡，增加細(xì)胞膜中的活性氧和脂質(zhì)過氧化，致使植物根部形態(tài)異常^［23］。有證據(jù)顯示，長期處于銅脅迫下的大蒜（Allium sativum）根部出現(xiàn)有絲分裂指數(shù)逐漸下降，線粒體結(jié)構(gòu)改變，核膜破裂，染色質(zhì)物質(zhì)凝聚以及細(xì)胞器解體等現(xiàn)象^［30］。總之，銅毒害會(huì)抑制植物根的初級(jí)生長，減緩根分生細(xì)胞的增殖，破壞細(xì)胞的完整性。

2植物對銅的吸收與運(yùn)輸

植物正常生長發(fā)育除了需要吸收C、H、O、N和P等大量元素外，還需要吸收微量元（Fe、B、Cu、Zn、Mo和Mn等）以維持正常的生理生化活動(dòng)。微量元素中的銅作為一種重要的輔酶因子，參與植物的光合作用和呼吸作用。在長期的進(jìn)化過程中，植物產(chǎn)生了一套完善的吸收機(jī)制，以便從環(huán)境中獲得銅離子來滿足自身需求。

首先，由纖維素、果膠和糖蛋白構(gòu)成的細(xì)胞壁帶有負(fù)電荷，因此可以與銅離子結(jié)合^［31］。此外，植物根部會(huì)分泌檸檬酸、蘋果酸等有機(jī)酸以及呼吸作用形成的碳酸來溶解難溶性物質(zhì)以獲取銅，在銅離子被根部吸收后，再通過木質(zhì)部、韌皮部進(jìn)而到達(dá)地上部分^［32］。其中，木質(zhì)部加載可以分為質(zhì)外體途徑和共質(zhì)體途徑兩條。質(zhì)外體途徑通過細(xì)胞間隙進(jìn)行，是從土壤溶液擴(kuò)散到細(xì)胞間隙；共質(zhì)體途徑是由不同的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白通過細(xì)胞質(zhì)膜完成^［33］。銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（copper transporter）COPT1、COPT2定位于植物根尖質(zhì)膜，主要負(fù)責(zé)銅離子的吸收^［34］。COPT6同樣也是一種質(zhì)膜蛋白，主要在地上部分起吸收銅離子的作用^［35］。當(dāng)缺銅時(shí)，植物體內(nèi)COPT1、COPT2、COPT6轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)，以增加銅離子的攝取^［36］，且COPT6在mRNA水平上的上升明顯高于COPT2^［37］。ZIP家族是陽離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，現(xiàn)已證明在Zn、Mn、Fe、Cu 4種必需微量營養(yǎng)元素的運(yùn)輸中發(fā)揮重要作用^［38］。ZIP家族有15個(gè)成員，其中只有ZIP2和ZIP4會(huì)受缺銅誘導(dǎo)使其轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)^［39］。研究顯示，擬南芥中P1B型重金屬ATP酶（heavy metal ATPase，HMA）具有介導(dǎo)潛在有毒金屬跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的能力^［40］。其中，HMA7（RAN1）定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，主要在根和花中表達(dá)^［41］，其功能是將銅傳遞到乙烯受體ETR1家族中^［42］。HMA6和HMA8則定位于葉綠體，負(fù)責(zé)葉綠體中的銅轉(zhuǎn)運(yùn)。HMA6負(fù)責(zé)將銅運(yùn)輸?shù)交|(zhì)，而HMA8負(fù)責(zé)將銅運(yùn)輸?shù)筋惸殷w以便合成質(zhì)體藍(lán)蛋白或?yàn)镃u/Zn-SOD提供輔助因子^［43］。黃色條紋蛋白YSL（yellow stripe-like protein）家族介導(dǎo)煙酰胺螯合的銅離子，在銅的長距離運(yùn)輸中發(fā)揮功能^［44］。

植物根系對銅的吸收及其內(nèi)部運(yùn)輸和儲(chǔ)存在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平上均受到嚴(yán)格調(diào)控，以適應(yīng)各類不良環(huán)境^［45］。例如，在缺銅條件下為了維持銅穩(wěn)態(tài)，植物會(huì)增加細(xì)胞對銅的攝取并減少銅的使用。在擬南芥中，這2種機(jī)制都由保守的轉(zhuǎn)錄因子鱗狀啟動(dòng)子結(jié)合蛋白7（SPL7）調(diào)控。近期研究表明，SPL7主要在擬南芥維管系統(tǒng)中表達(dá)，并局部調(diào)節(jié)地上部分和地下部分對缺銅的反應(yīng)^［46］。除了SPL7之外，銅缺乏誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子1（CITF1，也稱為bHLH160）調(diào)節(jié)銅從根的吸收、傳遞到葉、花和花藥的過程^［22］。

3植物銅解毒機(jī)制

當(dāng)植物中的含銅量超標(biāo)時(shí)，會(huì)引起活性氧的快速積累，活性氧會(huì)破壞核酸、氧化蛋白并導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化，從而影響細(xì)胞的諸多功能，產(chǎn)生毒害作用。植物抵御銅毒害主要有以下策略：①通過增加根系分泌物對土壤中的銅離子進(jìn)行螯合和沉淀，減少根部對銅離子的吸收；②以細(xì)胞壁為屏障，吸附過量的銅離子；③誘導(dǎo)銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá)和重定位，在減少銅離子吸收的同時(shí)增加銅離子的外排；④將過量的銅離子隔離到液泡，降低胞質(zhì)中的銅含量；⑤利用不同類型的抗氧化劑來清除銅脅迫下產(chǎn)生的活性氧和自由基。

3.1根系分泌物

根系分泌物是多種化合物的混合物，包括初級(jí)和次級(jí)代謝物。植物通過不同類型的主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸將這些代謝物分泌到根際^［47］。主動(dòng)運(yùn)輸是由位于根質(zhì)膜中的蛋白（ABC家族和MATE家族）所介導(dǎo)^［48］，被動(dòng)運(yùn)輸分為擴(kuò)散、離子通道和囊泡運(yùn)輸三類。擴(kuò)散負(fù)責(zé)低分子物質(zhì)的釋放，例如糖、氨基酸、羧酸和酚類^［49］；離子通道負(fù)責(zé)碳水化合物和特定羧酸鹽（草酸鹽）的分泌^［50］；囊泡運(yùn)輸則是將高分子代謝物包裹在囊泡中進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)^［50］。

當(dāng)處于銅脅迫下，根系分泌物成分會(huì)發(fā)生明顯變化，其中的有機(jī)酸成分可以通過促進(jìn)螯合來減少根系對銅離子的吸收，增加植物的銅抗性^［51-53］。研究表明，寬葉香蒲（Typha latifolia）在過量硫酸銅處理下，其根部的草酸、乙酸分泌物濃度在最初幾個(gè)小時(shí)內(nèi)迅速上升^［54］。用高銅處理會(huì)使毛竹（Phyllostachys pubescens）根部分泌大量的草酸和蘋果酸^［55］。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)銅處理會(huì)導(dǎo)致柑橘（Citrus L.）根表面積聚的沉積物中的蘋果酸鹽和檸檬酸鹽濃度升高^［51］。因此，這些有機(jī)酸也被稱為細(xì)胞內(nèi)的重金屬螯合劑，植物利用它們將過量的重金屬轉(zhuǎn)化為無活性或者無毒的形式來達(dá)到解毒效果。

3.2細(xì)胞壁的吸附作用

細(xì)胞壁是阻止重金屬離子進(jìn)入植物細(xì)胞的第一道屏障。細(xì)胞壁可以通過帶負(fù)電荷的基團(tuán)如果膠的—OH、—COOH、氨基和醛基團(tuán)結(jié)合銅離子，減少細(xì)胞對銅的吸收^［56］。苔蘚（Scopelophila cataractae）中，果膠能結(jié)合細(xì)胞壁中的銅，緩解過量銅的毒害作用^［57］。此外，有證據(jù)顯示，細(xì)胞壁中果膠的甲基酯化和乙酰化程度與其對重金屬的親和力緊密相關(guān)。在石竹科植物（Silene paradoxa）中，耐銅性高的品種的細(xì)胞壁果膠含量相對較低，這與果膠的甲基酯化增加有關(guān)^［58］。此外，細(xì)胞壁中的木質(zhì)素可能在螯合重金屬中也發(fā)揮重要作用^［59-60］。研究表明，銅對木質(zhì)素的生物合成有積極影響^［61］。在暴露于高水平銅的人參（Panax ginseng C.A.Mey.）中，木質(zhì)素的生物合成表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)^［62］。

除了細(xì)胞壁的成分外，細(xì)胞壁的厚度在植物抵御重金屬毒害中同樣起到關(guān)鍵作用。研究表明，細(xì)胞壁增厚能夠?qū)㈦蓦召|(zhì)層與質(zhì)膜分離，而胼胝質(zhì)層是重金屬不可滲透的化合物，從而阻止重金屬進(jìn)入胞內(nèi)^［63］。在Cu²⁺的誘導(dǎo)下，柑橘根系細(xì)胞的細(xì)胞壁顯著增厚，減少Cu²⁺從根到地上的運(yùn)輸^［64］。過量銅也會(huì)使得綠藻（Chlorophyta）的細(xì)胞壁增厚，從而避免細(xì)胞出現(xiàn)損傷^［65］。以上研究都證明，增厚細(xì)胞壁能使植物有效減少銅的毒害^［66］。

3.3銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白豐度和活性的調(diào)控

植物在長期進(jìn)化過程中產(chǎn)生了一套依賴轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白來迅速控制銅離子透過質(zhì)膜攝?。╱ptake）和外排（efflux）的系統(tǒng)，以維持體內(nèi)銅穩(wěn)態(tài)^［67］。植物細(xì)胞的銅攝取主要依賴于對銅具有高親和力和專一性的銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白COPT家族^［34］。擬南芥中COPT家族包含6個(gè)成員：AtCOPT1～6。過量銅條件下，擬南芥AtCOPT1和AtCOPT2的轉(zhuǎn)錄受到抑制^［68］，并且已有的AtCOPT1和AtCOPT2蛋白會(huì)通過蛋白酶體途徑降解，從而降低它們的質(zhì)膜豐度，減少細(xì)胞對銅的攝取^［69-70］。擬南芥YSL家族中的AtYSL1和AtYSL3定位于質(zhì)膜，當(dāng)過表達(dá)AtYSL1和AtYSL3時(shí)植物地上部分的銅含量高于野生型，證明AtYSL1和AtYSL3介導(dǎo)銅從根系轉(zhuǎn)移到地上部分^［71］。而在過量銅刺激下，AtYSL1和AtYSL3轉(zhuǎn)錄水平會(huì)受到SUMO E3連接酶SIZ1的調(diào)控而明顯下降，進(jìn)而抑制銅在植物體內(nèi)的運(yùn)輸^［72］。

擬南芥基因組編碼8個(gè)HMA蛋白：HMA1～8^［73］，其中HMA5～HMA8與細(xì)胞內(nèi)銅的轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)^［21］。近年來的研究結(jié)果表明，AtHMA5能將銅離子排出細(xì)胞，是調(diào)控植物銅穩(wěn)態(tài)的重要功能蛋白^［74］。擬南芥HMA5功能缺失突變體在銅脅迫處理試驗(yàn)中其5 d苗和土上3周植株都明顯小于野生型，表現(xiàn)出對銅毒害超敏感，證明HMA5是植物耐銅性的關(guān)鍵基因^［75］。Li等^［76］對HMA5在植物抗銅毒害中的功能做了進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)在正常培養(yǎng)條件下根部細(xì)胞中的AtHMA5定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，而一旦感知到銅脅迫，這些AtHMA5會(huì)在短時(shí)間內(nèi)完成從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到胞內(nèi)小體再到質(zhì)膜的定位變化，并且它們在質(zhì)膜上明顯聚集在靠近土壤一側(cè)，以便將多余的銅離子排出植物體外。待銅離子含量恢復(fù)到正常范圍后，質(zhì)膜上的AtHMA5通過內(nèi)吞（endocytosis）途徑進(jìn)入胞內(nèi)，之后它們重新回到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或者被運(yùn)輸?shù)揭号萁到?。除了HMA外，植物中還存在一類銅伴侶蛋白，它們能結(jié)合胞內(nèi)的銅離子并將其傳遞給特定的銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白^［77］。擬南芥銅伴侶蛋白ATX1（antioxidant protein1）和CCH（ATX1-like Cu chaperone）功能缺失突變體表現(xiàn)出對過量銅敏感，而AtATX1過表達(dá)則使植物對銅的耐受性顯著增加，表明ATX1參與調(diào)控植物耐銅性^［78-79］。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，擬南芥ATX1和CCH能夠與HMA5的金屬結(jié)合域互作，暗示兩者在銅解毒機(jī)制上存在關(guān)聯(lián)^［74］。確實(shí)，之后水稻（Oryza sativa）中的研究證明OsATX1可以與OsHMA4、OsHMA5、OsHMA6和OsHMA9協(xié)同調(diào)控植物各組織中銅的分布^［79］。

3.4液泡的區(qū)隔化作用

在成熟的植物細(xì)胞中，液泡是儲(chǔ)存離子和代謝物的最大細(xì)胞器，也是許多重金屬運(yùn)輸?shù)淖罱K目的地，它所含有的多種有機(jī)酸堿、蛋白質(zhì)等物質(zhì)可以與重金屬結(jié)合從而削弱其對細(xì)胞的傷害，對植物緩解重金屬毒性至關(guān)重要。水稻、小麥（Triticum aestivum L.）、大麥（Hordeum vulgare L）、洋蔥（Allium cepa L.）等植物均會(huì)通過改變液泡的形態(tài)和數(shù)量來應(yīng)對環(huán)境中的重金屬脅迫^［80-85］。

透射電子顯微鏡和EELS（electron energy loss spectroscopy）分析顯示，銅處理后大蒜細(xì)胞中出現(xiàn)了含銅的電子致密顆粒，其中根尖細(xì)胞的液泡是主要的銅積累位點(diǎn)^［82］。駱駝刺（Alhagi camelorum Fisch）則是通過將銅離子運(yùn)輸?shù)饺~片中的液泡隔離來適應(yīng)高銅環(huán)境^［86］。水稻中P型ATP酶OsHMA4定位在液泡膜，銅脅迫處理會(huì)誘導(dǎo)OsHMA4在根部的表達(dá)顯著升高^［87］，暗示金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在銅離子隔離到液泡的過程中可能起關(guān)鍵作用。

3.5抗氧化劑的作用

過量銅會(huì)產(chǎn)生ROS反應(yīng)，ROS反應(yīng)會(huì)催化有害自由基的產(chǎn)生^［15］。銅脅迫下，植物會(huì)利用抗氧化酶清除這些有害自由基，這些抗氧化酶包括超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POX）和過氧化氫酶（CAT）^［88］。研究表明，50 μmol/L CuSO4處理下，向日葵（Helianthus annuus L.）幼苗根系中總抗氧化酶活性升高^［89］。小麥葉片中所有過氧化酶（抗壞血酸過氧化物酶，APOD；愈創(chuàng)木酚過氧化物酶，GPOD；丁香氮嗪過氧化物酶，SPOD）都能被高濃度銅處理誘導(dǎo)升高，并且根中的SPOD、GPOD、APOD和SOD的酶活性明顯高于葉片^［90］。1 μmol/L CuSO4明顯誘導(dǎo)了蘿卜（Raphanus sativus）根系中過氧化物酶（POD）的活性升高^［91］。100 μmol/L CuSO4處理?xiàng)l件下，水培生長12 d的水稻幼苗中超氧化物歧化酶（SOD）、抗壞血酸過氧化物酶（APX）、單脫氫抗壞血酸還原酶（MDHAR）等過氧化酶活性顯著增加^［92］。300 μmol/L CuSO4條件下，擬南芥植株中SOD和POX活性增加，但CAT活性降低^［93］。玉米（Zea mays L.）植株用100 μmol/L CuSO4處理24 h后，葉片中SOD、CAT和AP活性增加^［94］。銅脅迫誘導(dǎo)金魚藻（Ceratophyllum demersum L.）中SOD、APX和CAT酶的過量產(chǎn)生^［95］，以及浮萍（Lemna minor）中CAT、POD和APX的活性增加^［96］。

除了上述抗氧化酶外，植物體內(nèi)還有許多非酶抗氧化劑也在解銅毒害中發(fā)揮重要作用。當(dāng)胞質(zhì)中的銅離子過量時(shí)，植物可通過特定的螯合劑與多余游離銅離子形成無毒復(fù)合物，再將其隔離到對銅離子不敏感的部位。銅離子的首選配體是硫醇基，硫醇基存在于谷胱甘肽（GSH）、植物螯合素（PC）以及金屬硫蛋白（MTs）的半胱氨基殘基中^［97］。GSH作為抗氧化劑屏障的一部分，參與許多氧化還原反應(yīng)，可與ROS反應(yīng)，防止敏感的細(xì)胞成分被過度氧化。PC可以螯合胞外的銅離子，降低銅的生物利用度并減弱其穿過細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的能力^［98］。研究表明，水稻幼苗銅處理48 h后，GSH和PC含量顯著增加，且施加外源GSH可減少銅誘導(dǎo)的有害自由基的產(chǎn)生^［92］。在培養(yǎng)液中添加400 μmol/L的Cu²⁺會(huì)導(dǎo)致希臘鼠尾草（S.fruticose）中GSH含量的減少和PC含量的增加^［99］。銅脅迫條件下，雙對柵藻（Scenedesmus bijugatus）中GSH的含量隨時(shí)間遞增^［100］。此外，GSH和PC還參與扁滸苔（U.compressa）對銅的耐性，用10 μmol/L Cu²⁺處理后扁滸苔的GSH在第5天上升至最高水平，PC含量在第7天達(dá)到峰值^［101］。MTs是一類低分子量、富含半胱氨酸（Cys）的金屬結(jié)合蛋白。植物MTs可以通過Cys硫醇基團(tuán)螯合包括銅在內(nèi)的金屬離子，保護(hù)細(xì)胞免受重金屬的毒害^［102］。研究表明，將來自甘藍(lán)（Brassica oleracea var.capitata L.）、水稻和乳鳶尾（Iris tectorum Maxim.）的MTs基因過表達(dá)至擬南芥中，這些轉(zhuǎn)基因植株對銅脅迫均表現(xiàn)出更大的耐受性^［103］。在用100 μmol/L Cu²⁺處理的水稻胚根中，表達(dá)OsMT基因組顯著高于對照組，且OsMT轉(zhuǎn)錄水平的提高可以明顯改善水稻懸浮細(xì)胞對銅的耐受性^［104］。另外，Elsholtzia haichowensis metallothionein 1（EhMT）過表達(dá)至煙草中，使其具有更有效的抗氧化系統(tǒng)、更高的過氧化物酶活性，可以更好地應(yīng)對氧化應(yīng)激，具有更強(qiáng)的銅耐受性^［105］。

4研究展望

隨著人類對銅礦的開采、含銅化合物的生產(chǎn)、生活廢水的排放以及農(nóng)藥、化肥的使用等，土壤中的銅含量已經(jīng)逐漸超過植物耐受范圍，造成其生長發(fā)育受阻，并終將影響人類自身健康。如何提高植物的耐銅性來增加作物產(chǎn)量，以及研發(fā)富集銅植物用以修復(fù)銅污染土地是當(dāng)前亟待解決的科學(xué)問題。盡管人們對植物抵御銅脅迫的多種抗性機(jī)制有了一定程度的了解，但仍缺乏系統(tǒng)的認(rèn)知。只有深入探究其內(nèi)在的分子機(jī)理，才能更有效地利用基因工程等手段全方面改善植物對銅的解毒能力。綜合目前國內(nèi)外研究進(jìn)展，筆者推測囊泡運(yùn)輸（vesicletrafficking）可能在植物銅抗性中發(fā)揮基礎(chǔ)作用，統(tǒng)籌調(diào)控著植物對外界銅濃度的響應(yīng)。

囊泡運(yùn)輸是指細(xì)胞中的蛋白質(zhì)等大分子被脂雙層包裹起來形成囊泡，從而進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)的一類運(yùn)輸機(jī)制，廣泛存在于真核生物中^{［106-108］}。越來越多的證據(jù)表明，囊泡運(yùn)輸在植物響應(yīng)各類環(huán)境脅迫中發(fā)揮重要作用^{［109-113］}，但目前對其在植物抗銅性中的研究極其匱乏。細(xì)胞壁的增厚有利于植物抵抗銅脅迫，而合成細(xì)胞壁所需的纖維素酶在質(zhì)膜的豐度受網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)內(nèi)吞（clathrin-mediated endocytosis，CME）的調(diào)控^［114］。植物根系分泌物響應(yīng)銅濃度同樣需要依賴囊泡運(yùn)輸中的分泌途徑（secretory pathway）將這些物質(zhì)運(yùn)送到根表皮外^{［49，115］}。此外，植物生長素能促進(jìn)抗氧化劑谷胱甘肽GSH的合成^［116］，而生長素在植物體內(nèi)的分布又與囊泡運(yùn)輸調(diào)控的生長素輸出載體PIN蛋白的定位和豐度密切相關(guān)^{［117-119］}。值得注意的是，調(diào)節(jié)各類銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在細(xì)胞中的分布很可能是囊泡運(yùn)輸在植物抗銅脅迫中發(fā)揮作用的另一種重要方式。類似機(jī)制已經(jīng)在植物對硼（Boron）元素的響應(yīng)中發(fā)現(xiàn)：植物利用CME和液泡轉(zhuǎn)運(yùn)（vacuolar trafficking）2種囊泡運(yùn)輸途徑協(xié)同調(diào)控硼輸入載體NIP5；1（Nodulin 26-like intrinsic protein 5；1）和輸出載體BOR1在質(zhì)膜的定位和豐度，以適應(yīng)環(huán)境中硼濃度的變化^{［120-122］}。擬南芥AtHMA5受到銅離子刺激后，其定位從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到胞內(nèi)小體再到質(zhì)膜的轉(zhuǎn)變，以及銅脅迫解除后到液泡的降解^［76］，這些細(xì)胞生物學(xué)現(xiàn)象更是有力地證明了囊泡運(yùn)輸可以通過調(diào)控這些銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的動(dòng)態(tài)定位來維持銅穩(wěn)態(tài)。在之后的研究中，應(yīng)該將探索囊泡運(yùn)輸提高植物耐銅性的分子機(jī)理作為一個(gè)重點(diǎn)，以更全面的視角系統(tǒng)地將植物抗銅毒害機(jī)制整合串聯(lián)起來，為耐銅植物的培育提供新的思路和理論參考。參考文獻(xiàn)

［1］GONGQ，LIZH，WANGL，etal.Gibberellicacidapplicationonbiomass，oxidativestressresponse，andphotosynthesisinspinach（SpinaciaoleraceaL.）seedlingsundercopperstress［J］.EnvironSciPollutRes，2021，28（38）：53594-53604.

［2］ZHANGDJ，LIUXQ，MAJH，etal.Genotypicdifferencesandglutathionemetabolismresponseinwheatexposedtocopper［J］.EnvironExpBot，2019，157：250-259.

［3］HIPPLERFWR，MATTOS-JRD，BOARETTORM，etal.CopperexcessreducesnitrateuptakebyArabidopsisrootswithspecificeffectsongeneexpression［J］.JPlantPhysiol，2018，228：158-165.

［4］MEDIOUNIC，HOULN"G，CHABOUT"ME，etal.Cadmiumandcoppergenotoxicityinplants［M］//ABDELLYC，ZTRKM，ASHRAFM，etal.Biosalineagricultureandhighsalinitytolerance.Basel：BirkhuserBasel，2008：325-333.

［5］BRAVINMN，GARNIERC，LENOBLEV，etal.Root-inducedchangesinpHanddissolvedorganicmatterbindingcapacityaffectcopperdynamicspeciationintherhizosphere［J］.GeochimCosmochimActa，2012，84：256-268.

［6］ROZHDESTVENSKIVI，VIL’IAMSMV，TSVETKOVAIV，etal.Controlofmineralnutritionofhigherplantsinbiologicallifesupportsystems［J］.KosmBiolAviakosmMed，1975，9（6）：30-35.

［7］ADREESM，ALIS，RIZWANM，etal.Theeffectofexcesscopperongrowthandphysiologyofimportantfoodcrops：Areview［J］.EnvironSciPollutResInt，2015，22（11）：8148-8162.

［8］SUGIYAMAA，F(xiàn)RIDAYJB，GIARDINACP，etal.IntraspecificvariationalonganelevationalgradientaltersseedscarificationresponsesinthepolymorphictreespeciesAcaciakoa［J］.FrontPlantSci，2021，12：1-16.

［9］VASILACHI-MITOSERUIC，STOLERUV，GAVRILESCUM.IntegratedassessmentofPb（II）andCu（II）metalionphytotoxicityonMedicagosativaL.，TriticumaestivumL.，andZeamaysL.plants：Insightsintogerminationinhibition，seedlingdevelopment，andecosystemhealth［J］.Plants（Basel），2023，12（21）：1-26.

［10］DURANNM，SAVASSASM，LIMARG，etal.X-rayspectroscopyuncoveringtheeffectsofCubasednanoparticleconcentrationandstructureonPhaseolusvulgarisgerminationandseedlingdevelopment［J］.JAgricFoodChem，2017，65（36）：7874-7884.

［11］KADRIO，KARMOUSI，KHARBECHO，etal.CuandCuOnanoparticlesaffectedthegerminationandthegrowthofbarley（HordeumvulgareL.）seedling［J］.BullEnvironContamToxicol，2022，108（3）：585-593.

［12］WANGW，RENYF，HEJY，etal.Impactofcopperoxidenanoparticlesonthegermination，seedlinggrowth，andphysiologicalresponsesinBrassicapekinensisL.［J］.EnvironSciPollutResInt，2020，27（25）：31505-31515.

［13］MOYAJL，ROSR，PICAZOI.Influenceofcadmiumandnickelongrowth，netphotosynthesisandcarbohydratedistributioninriceplants［J］.PhotosynthRes，1993，36（2）：75-80.

［14］SETHYSK，GHOSHS.Effectofheavymetalsongerminationofseeds［J］.JNatSciBiolMed，2013，4（2）：272-275.

［15］SFAXI-BOUSBIHA，CHAOUIA，ElFERJANIE.Copperaffectsthecotyledonarycarbohydratestatusduringthegerminationofbeanseed［J］.BiolTraceElemRes，2010，137（1）：110-116.

［16］HUOK，SHANGGUANXC，XIAY，etal.Excesscopperinhibitsthegrowthofriceseedlingsbydecreasinguptakeofnitrate［J］.EcotoxicolEnvironSaf，2020，190：1-9.

［17］ANDRS-BORDERAA，ANDRSF，GARCIA-MOLINAA，etal.CopperandectopicexpressionoftheArabidopsistransportproteinCOPT1alterironhomeostasisinrice（OryzasativaL.）［J］.PlantMolBiol，2017，95（1/2）：17-32.

［18］ROYSK，CHOSW，KWONSJ，etal.Proteomecharacterizationofcopperstressresponsesintherootsofsorghum［J］.BioMetals，2017，30（5）：765-785.

［19］WANGYY，HSUPK，TSAYYF.Uptake，allocationandsignalingofnitrate［J］.TrendsPlantSci，2012，17（8）：458-467.

［20］TEGEDERM，MASCLAUX-DAUBRESSEC.Sourceandsinkmechanismsofnitrogentransportanduse［J］.NewPhytol，2018，217（1）：35-53.

［21］BURKHEADJL，GOGOLINREYNOLDSKA，ABDEL-GHANGYSE，etal.Copperhomeostasis［J］.NewPhytol，2009，182（4）：799-816.

［22］BERNALM，CASEROD，SINGHV，etal.TranscriptomesequencingidentifiesSPL7-regulatedcopperacquisitiongenesFRO4/FRO5andthecopperdependenceofironhomeostasisinArabidopsis［J］.PlantCell，2012，24（2）：738-761.

［23］YRUELAI.Transitionmetalsinplantphotosynthesis［J］.Metallomics，2013，5（9）：1090-1109.

［24］RAVETK，DANFORDFL，DIHLEA，etal.SpatiotemporalanalysisofcopperhomeostasisinPopulustrichocarparevealsanintegratedmolecularremodelingforapreferentialallocationofcoppertoplastocyanininthechloroplastsofdevelopingleaves［J］.PlantPhysiol，2011，157（3）：1300-1312.

［25］GONZLEZ-MENDOZAD，ESPADASYGILF，ESCOBOZA-GARCIAF，etal.Copperstressonphotosynthesisofblackmangle（Avicenniagerminans）［J］.AnAcadBrasCienc，2013，85（2）：665-670.

［26］PTSIKKE，KAIRAVUOM，ERENF，etal.ExcesscopperpredisposesphotosystemIItophotoinhibitioninvivobyoutcompetingironandcausingdecreaseinleafchlorophyll［J］.PlantPhysiol，2002，129（3）：1359-1367.

［27］YUANHM，XUHH，LIUWC，etal.CopperregulatesprimaryrootelongationthroughPIN1-mediatedauxinredistribution［J］.PlantCellPhysiol，2013，54（5）：766-778.

［28］YUANHM，LIUWC，JINY，etal.RoleofROSandauxininplantresponsetometal-mediatedstress［J］.PlantSignalBehav，2013，8（7）：1-3.

［29］SHELDONAR，MENZIESNW.TheeffectofcoppertoxicityonthegrowthandrootmorphologyofRhodesgrass（ChlorisgayanaKnuth.）inresinbufferedsolutionculture［J］.PlantSoil，2005，278（1/2）：341-349.

［30］LIUDH，JIANGWS，MENGQM，etal.CytogeneticalandultrastructuraleffectsofcopperonrootmeristemcellsofAlliumsativumL.［J］.Biocell，2009，33（1）：25-32.

［31］ALLANDL，JARRELLWM.Protonandcopperadsorptiontomaizeandsoybeanrootcellwalls［J］.PlantPhysiol，1989，89（3）：823-832.

［32］ANDOY，NAGATAS，YANAGISAWAS，etal.Copperinxylemandphloemsapsfromrice（Oryzasativa）：Theeffectofmoderatecopperconcentrationsinthegrowthmediumontheaccumulationoffiveessentialmetalsandaspeciationanalysisofcopper-containingcompounds［J］.FunctPlantBiol，2012，40（1）：89-100.

［33］WHITEMC，DECKERAM，CHANEYRL.Metalcomplexationinxylemfluid：I.Chemicalcompositionoftomatoandsoybeanstemexudate［J］.PlantPhysiol，1981，67（2）：292-300.

［34］SANCENNV，PUIGS，MIRAH，etal.IdentificationofacoppertransporterfamilyinArabidopsisthaliana［J］.PlantMolBiol，2003，51（4）：577-587.

［35］JUNGHI，GAYOMBASR，RUTZKEMA，etal.COPT6isaplasmamembranetransporterthatfunctionsincopperhomeostasisinArabidopsisandisanoveltargetofSQUAMOSApromoter-bindingprotein-like7［J］.JBiolChem，2012，287（40）：33252-33267.

［36］YANJP，CHIAJC，SHENGHJ，etal.ArabidopsispollenfertilityrequiresthetranscriptionfactorsCITF1andSPL7thatregulatecopperdeliverytoanthersandjasmonicacidsynthesis［J］.PlantCell，2017，29（12）：3012-3029.

［37］GARCIA-MOLINAA，ANDRS-COLSN，PEREA-GARCAA，etal.TheArabidopsisCOPT6transportproteinfunctionsincopperdistributionundercopper-deficientconditions［J］.PlantCellPhysiol，2013，54（8）：1378-1390.

［38］CARRI-SEGU""，ROMEROP，CURIEC，etal.CoppertransporterCOPT5participatesinthecrosstalkbetweenvacuolarcopperandironpoolsmobilisation［J］.SciRep，2019，9（1）：1-14.

［39］MILNERMJ，SEAMONJ，CRAFTE，etal.TransportpropertiesofmembersoftheZIPfamilyinplantsandtheirroleinZnandMnhomeostasis［J］.JExpBot，2013，64（1）：369-381.

［40］MATTLED，ZHANGL，SITSELO，etal.Asulfur-basedtransportpathwayinCu+-ATPases［J］.EMBORep，2015，16（6）：728-740.

［41］MIRAH，MARTNEZN，PEARRUBIAL.Expressionofavegetative-storage-proteingenefromArabidopsisisregulatedbycopper，senescenceandozone［J］.Planta，2002，214（6）：939-946.

［42］HIRAYAMAT，KIEBERJJ，HIRAYAMAN，etal.RESPONSIVE-TO-ANTAGONIST1，aMenkes/Wilsondisease-relatedcoppertransporter，isrequiredforethylenesignalinginArabidopsis［J］.Cell，1999，97（3）：383-393.

［43］BLABY-HAASCE，PADILLA-BENAVIDEST，STBER，etal.Evolutionofaplant-specificcopperchaperonefamilyforchloroplastcopperhomeostasis［J］.ProcNatlAcadSciUSA，2014，111（50）：E5480-E5487.

［44］COLANGELOEP，GUERINOTML.Putthemetaltothepetal：Metaluptakeandtransportthroughoutplants［J］.CurrOpinPlantBiol，2006，9（3）：322-330.

［45］SPIELMANNJ，VERTG.Themanyfacetsofproteinubiquitinationanddegradationinplantrootiron-deficiencyresponses［J］.JExpBot，2021，72（6）：2071-2082.

［46］ARAKIR，MERMODM，YAMASAKIH，etal.SPL7locallyregulatescopper-homeostasis-relatedgenesinArabidopsis［J］.JPlantPhysiol，2018，224/225：137-143.

［47］BAETZU，MARTINOIAE.Rootexudates：Thehiddenpartofplantdefense［J］.TrendsPlantSci，2014，19（2）：90-98.

［48］THEODOULOUFL.PlantABCtransporters［J］.BiochimBiophysActa，2000，1465（1/2）：79-103.

［49］BADRIDV，VIVANCOJM.Regulationandfunctionofrootexudates［J］.PlantCellEnviron，2009，32（6）：666-681.

［50］DREYERI，GOMEZ-PORRASJL，RIAO-PACHNDM，etal.Molecularevolutionofslowandquickanionchannels（SLACsandQUACs/ALMTs）［J］.FrontPlantSci，2012，3：1-12.

［51］CHENHH，ZHENGZC，CHENWS，etal.Regulationoncopper-toleranceinCitrussinensisseedlingsbyboronaddition：Insightsfromrootexudates，relatedmetabolism，andgeneexpression［J］.JHazardMater，2023，459：1-11.

［52］DECONTIL，CESCOS，MIMMOT，etal.Ironfertilizationtoenhancetolerancemechanismstocoppertoxicityofryegrassplantsusedascovercropinvineyards［J］.Chemosphere，2020，243：1-12.

［53］QINRJ，HIRANOY，BRUNNERI.ExudationoforganicacidanionsfrompoplarrootsafterexposuretoAl，CuandZn［J］.TreePhysiol，2007，27（2）：313-320.

［54］LYUBENOVAL，KUHNAJ，HLTKEMEIERA，etal.RootexudationpatternofTyphalatifoliaL.plantsaftercopperexposure［J］.PlantSoil，2013，370（1）：187-195.

［55］CHENJR，SHAFIM，WANGY，etal.OrganicacidcompoundsinrootexudationofMosoBamboo（Phyllostachyspubescens）anditsbioactivityasaffectedbyheavymetals［J］.EnvironSciPollutResInt，2016，23（20）：20977-20984.

［56］PENGJS，WANGYJ，DINGG，etal.ApivotalroleofcellwallincadmiumAccumulationinthecrassulaceaehyperaccumulatorSedumplumbizincicola［J］.MolPlant，2017，10（5）：771-774.

［57］KONNOH，NAKASHIMAS，KATOHK.Metal-tolerantmossScopelophilacataractaeaccumulatescopperinthecellwallpectinoftheprotonema［J］.JPlantPhysiol，2010，167（5）：358-364.

［58］JIANGXY，WANGCH.Zincdistributionandzinc-bindingformsinPhragmitesaustralisunderzincpollution［J］.JPlantPhysiol，2008，165（7）：697-704.

［59］ELOBEIDM，GBELC，F(xiàn)EUSSNERI，etal.Cadmiuminterfereswithauxinphysiologyandlignificationinpoplar［J］.JExpBot，2012，63（3）：1413-1421.

［60］CHENGH，JIANGZY，LIUY，etal.Metal（Pb，ZnandCu）uptakeandtolerancebymangrovesinrelationtorootanatomyandlignification/suberization［J］.TreePhysiol，2014，34（6）：646-656.

［61］CLAUSH.Laccases：Structure，reactions，distribution［J］.Micron，2004，35（1/2）：93-96.

［62］ALIMB，SINGHN，SHOHAELAM，etal.PhenolicsmetabolismandligninsynthesisinrootsuspensionculturesofPanaxginsenginresponsetocopperstress［J］.PlantSci，2006，171（1）：147-154.

［63］KRZESOWSKAM，LENARTOWSKAM，MELLEROWICZEJ，etal.Pectinouscellwallthickeningsformation-aresponseofmossprotonematacellstolead［J］.EnvironExpBot，2009，65（1）：119-131.

［64］LIXY，LINML，LUF，etal.Physiologicalandultrastructuralresponsestoexcessive-copper-inducedtoxicityintwodifferentiallycoppertolerantCitrusspecies［J］.Plants（Basel），2023，12（2）：1-14.

［65］ANDRADELR，F(xiàn)ARINAM，AMADOFILHOGM.EffectsofcopperonEnteromorphaflexuosa（Chlorophyta）invitro［J］.EcotoxicolEnvironSaf，2004，58（1）：117-125.

［66］PROBSTA，LIUHY，F(xiàn)ANJULM，etal.ResponseofViciafabaL.tometaltoxicityonminetailingsubstrate：Geochemicalandmorphologicalchangesinleafandroot［J］.EnvironExpBot，2009，66（2）：297-308.

［67］KIMBE，NEVITTT，THIELEDJ.Mechanismsforcopperacquisition，distributionandregulation［J］.NatChemBiol，2008，4：176-185.

［68］CAIY，LIANGG.CITF1functionsdownstreamofSPL7tospecificallyregulateCuuptakeinArabidopsis［J］.IntJMolSci，2022，23（13）：1-15.

［69］RETRACTIONto：ArabidopsisCOPPERTRANSPORTER1undergoesdegradationinaproteasome-dependentmanner［J］.JExpBot，2022，73（18）：6509.

［70］LIJJ，WANGWW，YUANJH，etal.Ubiquitin-independentproteasomesystemisrequiredfordegradationofArabidopsisCOPPERTRANSPORTER2［J］.PlantSci，2021，304：1-11.

［71］CHUHH，CHIECKOJ，PUNSHONT，etal.SuccessfulreproductionrequiresthefunctionofArabidopsisYellowStripe-Like1andYellowStripe-Like3metal-nicotianaminetransportersinbothvegetativeandreproductivestructures［J］.PlantPhysiol，2010，154（1）：197-210.

［72］CHENCC，CHENYY，TANGIC，etal.ArabidopsisSUMOE3ligaseSIZ1isinvolvedinexcesscoppertolerance［J］.PlantPhysiol，2011，156（4）：2225-2234.

［73］PUIGS，ANDRS-COLSN，GARCA-MOLINAA，etal.CopperandironhomeostasisinArabidopsis：Responsestometaldeficiencies，interactionsandbiotechnologicalapplications［J］.PlantCellEnviron，2007，30（3）：271-290.

［74］ANDRS-COLSN，SANCENNV，RODRIGUEZ-NAVARROS，etal.TheArabidopsisheavymetalP-typeATPaseHMA5interactswithmetallochaperonesandfunctionsincopperdetoxificationofroots［J］.PlantJ，2006，45（2）：225-236.

［75］KOBAYASHIY，KURODAK，KIMURAK，etal.AminoacidpolymorphismsinstrictlyconserveddomainsofaP-typeATPaseHMA5areinvolvedinthemechanismofcoppertolerancevariationinArabidopsis［J］.PlantPhysiol，2008，148（2）：969-980.

［76］LIY，IQBALM，ZHANGQ，etal.TwoSilenevulgariscoppertransportersresidingindifferentcellularcompartmentsconfercopperhypertolerancebydistinctmechanismswhenexpressedinArabidopsisthaliana［J］.NewPhytol，2017，215（3）：1102-1114.

［77］O’HALLORANTV，CULOTTAVC.Metallochaperones，anintracellularshuttleserviceformetalions［J］.JBiolChem，2000，275（33）：25057-25060.

［78］SHINLJ，LOJC，YEHKC.Copperchaperoneantioxidantprotein1isessentialforcopperhomeostasis［J］.PlantPhysiol，2012，159（3）：1099-1110.

［79］ZHANGY，CHENK，ZHAOFJ，etal.OsATX1interactswithheavymetalP1B-typeATPasesandaffectscoppertransportanddistribution［J］.PlantPhysiol，2018，178（1）：329-344.

［80］MINKINAT，F(xiàn)EDORENKOG，NEVIDOMSKAYAD，etal.BiogeochemicalandmicroscopicstudiesofsoilandPhragmitesaustralis（Cav.）Trin.exsteud.plantsaffectedbycoalminedumps［J］.EnvironSciPollutResInt，2024，31（1）：406-421.

［81］TUSZYNSKAS，DAVIESD，TURNAUK，etal.ChangesinvacuolarandmitochondrialmotilityandtubularityinresponsetozincinaPaxillusinvolutusisolatefromazinc-richsoil［J］.FungalGenetBiol，2006，43（3）：155-163.

［82］LIUDH，KOTTKEI.SubcellularlocalizationofcopperintherootcellsofAlliumsativumbyelectronenergylossspectroscopy（EELS）［J］.BioresourTechnol，2004，94（2）：153-158.

［83］DAVIESKL，DAVIESMS，F(xiàn)RANCISD.Zinc-inducedvacuolationinrootmeristematiccellsofcereals［J］.AnnBot，1992，69（1）：21-24.

［84］NISHIKAWAK，YAMAKOSHIY，UEMURAI，etal.UltrastructuralchangesinChlamydomonasacidophila（Chlorophyta）inducedbyheavymetalsandpolyphosphatemetabolism［J］.FEMSMicrobiolEcol，2003，44（2）：253-259.

［85］ FAN J L，WEI X Z，WAN L C，et al.Disarrangement of actin filaments and Ca²⁺ gradient by CdCl2 alters cell wall construction in Arabidopsis thaliana root hairs by inhibiting vesicular trafficking［J］.J Plant Physiol，2011，168（11）：1157-1167.

［86］BOOJARMMA，TAVAKKOLIZ.RoleofantioxidantenzymeresponsesandphytochelatinsintolerancestrategiesofAlhagicamelorumFischgrowingoncoppermine［J］.ActaBotCroat，2010，69（1）：107-121.

［87］HUANGXY，DENGFL，YAMAJIN，etal.AheavymetalP-typeATPaseOsHMA4preventscopperaccumulationinricegrain［J］.NatCommun，2016，7：1-13.

［88］S，ERI""D，KRPEDA，YURTCUE，etal.Copper-inducedoxidativedamage，antioxidantresponseandgenotoxicityinLycopersicumesculentumMill.andCucumissativusL.［J］.PlantCellRep，2011，30（9）：1713-1721.

［89］JOUILIH，BOUAZIZIH，ROSSIGNOLM，etal.Partialpurificationandcharacterizationofacopper-inducedanionicperoxidaseofsunflowerroots［J］.PlantPhysiolBiochem，2008，46（8/9）：760-767.

［90］SGHERRIC，MILONEMTA，CLIJSTERSH，etal.Antioxidativeenzymesintwowheatcultivars，differentlysensitivetodroughtandsubjectedtosubsymptomaticcopperdoses［J］.JPlantPhysiol，2001，158（11）：1439-1447.

［91］CHENEL，CHENYN，CHENLM，etal.EffectofcopperonperoxidaseactivityandlignincontentinRaphanussativus［J］.PlantPhysiolBiochem，2002，40（5）：439-444.

［92］MOSTOFAMG，SERAJZI，F(xiàn)UJITAM.Exogenoussodiumnitroprussideandglutathionealleviatecoppertoxicitybyreducingcopperuptakeandoxidativedamageinrice（OryzasativaL.）seedlings［J］.Protoplasma，2014，251（6）：1373-1386.

［93］DRAcKIEWICZM，SKRZYN＇SKA-POLITE，KRUPAZ.Copper-inducedoxidativestressandantioxidantdefenceinArabidopsisthaliana［J］.Biometals，2004，17（4）：379-387.

［94］LIUJX，WANGJX，LEESC，etal.Copper-causedoxidativestresstriggerstheactivationofantioxidantenzymesviaZmMPK3inmaizeleaves［J］.PLoSOne，2018，13（9）：1-12.

［95］RAMADEVIS，PRASADMNV.CoppertoxicityinCeratophyllumdemersumL.（Coontail），afreefloatingmacrophyte：Responseofantioxidantenzymesandantioxidants［J］.PlantSci，1998，138（2）：157-165.

［96］TEISSEIREH，VERNETG.Ascorbateandglutathionecontentsinduckweed，Lemnaminor，asbiomarkersofthestressgeneratedbycopper，folpetanddiuron［J］.Biomarkers，2000，5（4）：263-273.

［97］ANSARIMKA，OZTETIKE，AHMADA，etal.Identificationofthephytoremediationpotentialofindianmustardgenotypesforcopper，evaluatedfromahydroponicexperiment［J］.CLEAN-SoilAirWater，2013，41（8）：789-796.

［98］VATAMANIUKOK，MARIS，LUYP，etal.Mechanismofheavymetalionactivationofphytochelatin（PC）synthase：BlockedthiolsaresufficientforPCsynthase-catalyzedtranspeptidationofglutathioneandrelatedthiolpeptides［J］.JBiolChem，2000，275（40）：31451-31459.

［99］BANKAJII，CAADORI，SLEIMIN.PhysiologicalandbiochemicalresponsesofSuaedafruticosatocadmiumandcopperstresses：Growth，nutrientuptake，antioxidantenzymes，phytochelatin，andglutathionelevels［J］.EnvironSciPollutRes，2015，22（17）：13058-13069.

［100］NAGALAKSHMIN，PRASADMNV.ResponsesofglutathionecycleenzymesandglutathionemetabolismtocopperstressinScenedesmusbijugatus［J］.PlantSci，2001，160（2）：291-299.

［101］MELLADOM，CONTRERASRA，GONZLEZA，etal.Copper-inducedsynthesisofascorbate，glutathioneandphytochelatinsinthemarinealgaUlvacompressa（Chlorophyta）［J］.PlantPhysiolBiochem，2012，51：102-108.

［102］NAVARRETEA，GONZALEZA，GMEZM，etal.Copperexcessdetoxificationismediatedbyacoordinatedandcomplementaryinductionofglutathione，phytochelatinsandmetallothioneinsinthegreenseaweedUlvacompressa［J］.PlantPhysiolBiochem，2019，135：423-431.

［103］LIUJ，SHIXT，QIANM，etal.Copper-inducedhydrogenperoxideupregulationofametallothioneingene，OsMT2c，fromOryzasativaL.conferscoppertoleranceinArabidopsisthaliana［J］.JHazardMater，2015，294：99-108.

［104］ZHANGHX，LVSF，XUHW，etal.H2O2isinvolvedinthemetallothionein-mediatedricetolerancetocopperandcadmiumtoxicity［J］.IntJMolSci，2017，18（10）：1-12.

［105］XIAY，QIY，YUANYX，etal.OverexpressionofElsholtziahaichowensismetallothionein1（EhMT1）intobaccoplantsenhancescoppertoleranceandaccumulationinrootcytoplasmanddecreaseshydrogenperoxideproduction［J］.JHazardMater，2012，233/234：65-71.

［106］KHOSOMA，ZHANGHL，KHOSOMH，etal.Synergismofvesicletraffickingandcytoskeletonduringregulationofplantgrowthanddevelopment：Amechanisticoutlook［J］.Heliyon，2023，9（11）：1-17.

［107］SIRISAENGTAKSINN，O’DONOGHUEEJ，JABBARIS，etal.BacterialoutermembranevesiclesprovideanalternativepathwayfortraffickingofEscherichiacoliO157typeIIIsecretedeffectorstoepithelialcells［J］.mSphere，2023，8（6）：1-13.

［108］ZENGYL，LIANGZZ，LIUZQ，etal.Recentadvancesinplantendomembraneresearchandnewmicroscopicaltechniques［J］.NewPhytol，2023，240（1）：41-60.

［109］SALINAS-CORNEJOJ，MADRID-ESPINOZAJ，VERDUGOI，etal.ASNARE-likeproteinfromSolanumlycopersicumincreasessalttolerancebymodulatingvesiculartraffickingintomato［J］.FrontPlantSci，2023，14：1-16.

［110］CHENX，SELVARAJP，LINL，etal.Rab7/Retromer-basedendolysosomaltraffickingisessentialforproperhostinvasioninriceblast［J］.NewPhytol，2023，239（4）：1384-1403.

［111］LUOMQ，LAWKC，HEYL，etal.ArabidopsisAUTOPHAGY-RELATED2isessentialforATG18aandATG9traffickingduringautophagosomeclosure［J］.PlantPhysiol，2023，193（1）：304-321.

［112］ZHAOR，CAOY，GEY，etal.Single-moleculeandvesicletraffickinganalysisofubiquitinationinvolvedintheactivityofammoniumtransporterAMT1；3inArbidopsisunderhighammoniumstress［J］.Cells，2022，11（22）：1-12.

［113］MARTN-DAVISONAS，PREZ-DAZR，SOTOF，etal.InvolvementofSchRabGDI1fromSolanumchilenseinendocytictraffickingandtolerancetosaltstress［J］.PlantSci，2017，263：1-11.

［114］BASHLINEL，LIS，ANDERSONCT，etal.TheendocytosisofcellulosesynthaseinArabidopsisisdependentonμ2，aclathrin-mediatedendocytosisadaptin［J］.PlantPhysiol，2013，163（1）：150-160.

［115］WESTONLA，RYANPR，WATTM.Mechanismsforcellulartransportandreleaseofallelochemicalsfromplantrootsintotherhizosphere［J］.JExpBot，2012，63（9）：3445-3454.

［116］BOOV"B，HUTTOV"J，MISTRKI，etal.Auxinsignallingisinvolvedincadmium-inducedglutathione-S-transferaseactivityinbarleyroot［J］.ActaPhysiolPlant，2013，35（9）：2685-2690.

［117］YANGG，CHENBX，CHENT，etal.BYPASS1-LIKEregulateslateralrootinitiationviaexocyticvesiculartrafficking-mediatedPINrecyclinginArabidopsis［J］.JIntegrPlantBiol，2022，64（5）：965-978.

［118］WANGY，YANX，XUM，etal.Transmembranekinase1-mediatedauxinsignalregulatesmembrane-associatedclathrininArabidopsisroots［J］.JIntegrPlantBiol，2023，65（1）：82-99.

［119］ZHANGY，YUQ，JIANGN，etal.Clathrinregulatesbluelight-triggeredlateralauxindistributionandhypocotylphototropisminArabidopsis［J］.PlantCellEnviron，2017，40（1）：165-176.

［120］YOSHINARIA，HOSOKAWAT，BEIERMP，etal.Transport-coupledubiquitinationoftheboratetransporterBOR1foritsboron-dependentdegradation［J］.PlantCell，2021，33（2）：420-438.

［121］YOSHINARIA，HOSOKAWAT，AMANOT，etal.PolarlocalizationoftheborateexporterBOR1requiresAP2-dependentendocytosis［J］.PlantPhysiol，2019，179（4）：1569-1580.

［122］WANGS，YOSHINARIA，SHIMADAT，etal.PolarlocalizationoftheNIP5；1boricacidchannelismaintainedbyendocytosisandfacilitatesborontransportinArabidopsisroots［J］.PlantCell，2017，29（4）：824-842.