1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
随着金属矿藏的开采和冶炼、电镀、燃气排放、化学产品、农药及化肥的广泛使用以及城市污泥、污水的农用,重金属对环境的污染越来越严重(alkorta等,2004)。其中，铜毒是限制土壤上作物生长的最主要限制因子之一。铜既是植物生长发育必需的微量营养元素,又是环境污染的重金属元素(高拯民,1983)。植物受铜毒害的最初受害部位为根(赵振纪,1993)。过量的铜积累于根部导致对根的伤害,从而影响了整个植株的生长(alvaetal,1995)。植物的耐铜机制包括外部排斥和内部耐受,其中有机酸的分泌是植物重要的外部排斥机理之一。
铜诱导根尖有机酸的分泌被认为是植物最重要的一种耐铜机制(kochian等,2005)。研究表明,cu2 与小分子有机物形成鳌合物后,其生物毒性大大降低,当两者达到一定的摩尔比后,甚至完全无毒化。具有鳌合铝的物质最有可能的是有机酸如柠檬酸、苹果酸、草酸等。黄花月见草（oenotheraglaziovianamich）是铜排斥型的耐性植物，其根尖能够有效地分泌柠檬酸、酒石酸、等有机酸，可通过形成可溶性络合物而增加重金属元素在根际土壤的移动性，从而减少其对黄花月见草根部的破坏，增强其对铜的耐受性。而芝麻（sesamumindicum）是铜敏感植物，铜毒对芝麻生长具有很强的抑制效应，可以破坏芝麻根部的根尖质膜（olgashtykaetal,2012）。
在我们之前的研究中，结果表明，加入外源有机酸对植物对重金属的耐受性会产生一定的影响，并且，加入的有机酸浓度不同，试验植物也会表现出不同的耐性和吸收重金属的能力(brooksrr,1998)。在本课题中，我们将提取黄花月见草的根系分泌物作为外源有机酸（经实验得，其有效成分主要为柠檬酸和酒石酸），采用营养液培养的方法，研究外源柠檬酸和酒石酸对一种铜敏感植物芝麻吸收cu能力的影响，从而进一步探索敏感型植物对重金属的耐受机制。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标
探究外源有机酸对铜敏感型植物芝麻铜毒害作用的影响。
研究内容
3. 研究的方法与方案
采用质谱分析等相关技术，对黄花月见草根系分泌物的有机酸的有效成分进行分析。结合传统的植物生理实验技术手段，分析比较外源有机酸对芝麻铜毒害作用的影响。
1、黄花月见草（oenotheraglaziovianamich）经铜处理，提取其根系分泌物，用质谱技术分析其根系分泌物中有机酸的有效成分。
2、芝麻（sesamumindicum）经铜处理，之后用从黄花月见草根系分泌物中提取的有机酸作为外源有机酸进行处理，记录并分析处理前后芝麻对铜吸收、转运的影响。
4. 研究创新点
利用质谱检测技术，并结合传统植物生理实验技术（如消煮等）进行分析探究。
本课题所用到的两种实验材料黄花月见草（OenotheraglaziovianaMich）和芝麻（Sesamumindicum）分别为铜排斥型和铜敏感型植物，通过分析比较可以对两种植物的耐铜机制有更加深刻的认识。
5. 研究计划与进展
3月1日-3月5日预实验；熟练实验操作以及仪器使用。
3月6日-4月4日水培试验；获得后期含量分析所需实验材料，并在水培过程中获得耐铜情况数据，同时分析黄花月见草根系分泌物中有机酸的有效成分。
4月5日-4月25日消煮分析水培所得烘干实验材料，获得铜吸收能力情况数据。
