1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
本课题的意义：
目前，随着我国工业的发展，铜相关产业正蓬勃发展。但是由于对铜矿的过量开采、工业三废的排放、含铜农业化学物质（如杀虫剂、农药的使用）的使用，导致土壤铜污染成为日趋严重的环境问题。目前有研究表明，适量的铜（320 mgkg-1）对植物的根系及植株的生长具有促进作用。另外，适量的cu有利于叶绿素的形成与稳定，这是因为cu能与叶绿体色素形成配位化合物，从而有助于植物的光合作用。但是，过量的铜对植物用明显的毒害作用。主要表现为植株生长缓慢，根的生长受到抑制，叶面积减小，叶片呈黄色，并且会导致植物的水分代谢、光合作用、呼吸作用等各种生理代谢发生紊乱。所以，土壤中铜的富集会抑制植物的生长。因此，应用各种修复技术进行重金属污染土壤的修复成为了一个热门的研究课题。
土壤修复技术主要包括物理修复，化学修复和生物修复，其中生物修复中的植物修复具有治理过程的原位性、成本低廉、环境友好且不造成二次污染等优势，在土壤修复方面具有很大的发展潜力和应用前景。而柳叶菜科植物黄花月见草是铜矿区周围的优势物种，目前已有研究表明，黄花月见草的铜转运系数较低，属于排斥性耐铜植物，具有限制根系对有毒离子吸收和从根系向地上部运输、或主动向细胞外运输等的能力。因此，本课题通过比较黄花月见草与其他七种植物（东北月见草、美丽月见草、铜草、芝麻、小麦、玉米、黑麦草）的耐铜性差异，并且研究八种植物的浓度动力学，阐明黄花月见草的耐铜机制，为植物修复重金属土壤污染提供理论依据。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标：通过几种植物耐铜性的比较，明确这几种植物的铜耐性，通过耐性比较和根系吸收铜浓度动力学实验重点阐明黄花月见草对重金属铜排斥的关键机制，为选育重金属含量低、对环境适应能力强的经济植物提供理论依据，为重金属污染土壤的修复和利用提供理想材料。
研究内容：
1. 多种植物的耐性比较实验（黄花月见草、东北月见草、美丽月见草、芝麻、铜草、小麦、玉米、黑麦草）
3. 研究的方法与方案
研究方法：
在八种研究植物种，黄花月见草、东北月见草、美丽月见草、芝麻和铜草采用的是土培法。先将种子播种在蛭石中，待植株生长到一定程度时再移入到营养液中培养。小麦、玉米和黑麦草采用溶液培养方法。先通过消毒、浸泡、催芽等步骤使种子萌发，再移入清水中培养，等植株生长到一定程度时再移入到营养液中培养。
在铜处理实验和耐性比较实验中，铜处理的水培采用cu（0.023、50m），对植物幼苗进行7-15天的长时间处理，采样进行各项指标分析。在铜浓度动力学实验中，采用不同浓度铜溶液（l、2.5、5、10、25、50、100、200μm）进行处理。
4. 研究创新点
以往国内外对黄花月见草的研究主要集中在其药用价值上，很少有对其耐铜性和机制的研究，本课题通过不同植物耐铜性的比较明确黄花月见草的耐铜特点，以便具体研究其耐铜机制。经过初步研究结果显示，黄花月见草地上部和种子具有较低的铜积累能力，且根系具有较少的导管数量。不同品种月见草对铜积累能力也存在差异，其中黄花月见草表现出最强的铜排斥能力。这些结果暗示黄花月见草在Cu的排斥方面可能存在着独特的途径或机制。如果这些独特的途径或机制被证实，对进一步阐明并明确控制植物排斥铜的关键因子或关键基因，将会是重金属吸收和耐性机理研究领域中的一个重要发现，并可为更加全面阐明植物抗重金属毒害的分子机理并用于降低重金属在其他植物可食部分中的积累提供理论依据。
5. 研究计划与进展
研究计划：
2014.72014.10 八种植物的铜处理实验
2014.112015.1 八种植物的根系铜吸收浓度动力学实验
