Cadmium toxicity in plants

Metal Ions in Life Sciences

Volumn 11, Issue , 2013, Pages 395-413

  Andresen, Elisa ^a   Küpper, Hendrik ^a  

^a UNIVERSITY OF KONSTANZ   (Germany)

Author keywords

Cadmium; Cytotoxicity; Genotoxocity; Oxidative stress; Photosynthesis inhibition; Substitution of essential metals

Indexed keywords

CADMIUM;

ANIMAL; DNA DAMAGE; DRUG EFFECT; HUMAN; METABOLISM; OXIDATIVE STRESS; PLANT; PLANT ROOT; POLLUTANT; REVIEW;

ANIMALS; CADMIUM; DNA DAMAGE; ENVIRONMENTAL POLLUTANTS; HUMANS; OXIDATIVE STRESS; PLANT ROOTS; PLANT SHOOTS; PLANTS;

MLCS; MLOWN;

EID: 84900463759     PISSN: 15590836     EISSN: 20419821     Source Type: Book Series    
DOI: 10.1007/978-94-007-5179-8_13     Document Type: Article

References (155)

1. T. W. Lane, F. M. M. Morel, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000, 97, 4627-4631.
2. J. T. Cullen, M. T. Maldonado, Chapter 2 of this book.
3. P. Duvigneaud, Bull. Soc. Roy. Bot. Belg. 1958, 90, 127-286.
4. F. Malaisse, A. J. M. Baker, S. Ruelle, Biotechnol. Agron. Soc. Environ. 1999, 3, 104-114.
5. R. D. Reeves, A. J. M. Baker, A. Borhidi, R. Berazaín, New Phytol. 1996, 133, 217-224.
6. N. Rajakaruna, T. B. Harris, E. B. Alexander, Rhodora 2009, 111, 21-108.
7. J. Proctor, Persp. Plant Ecol. Evol. Syst. 2003, 6, 105-1024.
8. R. D. Reeves. R. R. Brooks, J. Geochem. Explor. 1983, 18, 275-283.
9. M. Buchauer, Environ. Sci. Technol. 1973, 7, 131-135.
10. A. Van Geen, J. F. Adkins, E. A. Boyle, C. H. Nelson, A. Palanques, Geology 1997, 25, 291-294.
11. E. Lombi, F. J. Zhao, S. J. Dunham, S. P. Mcgrath, New Phytol. 2000, 145, 11-20.
12. Z. L. He, X. E. Yang, P. J. Stofella, J. Trace Elem. Med. Biol. 2005, 19, 125-140.
13. M. B. Mcbride, B. K. Richards, T. Steenhuis, J. J. Russo, S. Sauve, Soil Sci. 1997, 162, 487-500.
14. J. V. Lagerwerff, A.W. Specht, Environ. Sci. Technol. 1970, 4, 583-586.
15. J. E. Fergusson, R. W. Hayes, T. S. Yong, S. H. Thiew, New Zealand J. Sci. 1980, 23, 293-310.
16. L. Chen, Y. Han, H. Jiang, H. Korpelainen, C. Li, J. Exper. Botany 2011, 62, 5037-5050.
17. D. A. Cataldo, R. E. Wildung, Environ. Health Persp. 1978, 27, 149-159.
18. S. Clemens, Planta 2001, 212, 475-486.
19. S. Clemens, Biochimie 2006, 88, 1707-1719.
20. L. Perfus-Barbeoch, N. Leonhart, A. Vavasseur, C. Forestier, The Plant Journal 2002, 32, 539-548.
21. N. Hayakawa, R. Tomioka, C. Takenaka, Soil Sci. Plant Nutrition 2011, 57, 691-695.
22. H. Küpper, B. Leitenmaier, Chapter 12 of this book.
23. T. Yoshihara, H. Hodoshima, Y. Miyano, K. Shoji, H. Shimada, F. Goto, Plant Cell Rep. 2006, 25, 365-373.
24. D. G. Mendoza-Cózatl, E. Butko, F. Springer, J.W. Torpey, E.A. Komives, J. Kehr, J.I. Schroeder, The Plant Journal 2008, 54, 249-259.
25. H. Küpper, L.V. Kochian, New Phytol. 2010, 185, 114-129.
26. M. Migocka, G. Klobus, Physiol. Plant. 2007, 129, 578-587.
27. A. Siedlecka, Z. Krupa, Photosynthetica 1999, 36, 321-331.
28. F. Pietrini, M. A. Iannelli, S. Pasqualini, A. Massacci, Plant Physiol. 2003, 133, 829-837.
29. A. Lux, M. Martinka, M. Vaculik, P. J. White, J. Exper. Bot. 2011, 62, 21-37.
30. A. Lux, M. Vaculik, M. Martinka, D. Liskova, M. G. Kulkarni, W. A. Stirk, J. Van Staden, Ann. Bot. 2011, 107, 285-292.
31. L. B. Zoghlami, W. Djebali, Z. Abbes, H. Hediji, M. Maucourt, A. Moing, R. Brouquisse, W. Chaibi, African J. Biotechnol. 2011, 10, 567-579.
32. D. Souguir, E. Ferjani, G. Ledoigt, P. Goupil, Ecotoxicology 2010, 20, 329-336.
33. A. Besson-Bard, A. Gravot, P. Richaud, P. Auroy, C. Duc, F. Gaymard, L. Taconnat, J. P. Renou, A. Pugin, D. Wendehenne, Plant Physiol. 2009, 149, 1302-1315.
34. A. Cuypers, J. Vangronsveld, H. Clijsters, J. Plant Physiol. 2002, 159, 869-876.
35. L. Ederli, L. Reale, F. Ferranti, S. Pasqualini, Physiol. Plant. 2004, 121, 66-74.
36. M. Elobeid, C. Göbel, I. Feussner, A. Polle, J. Exper. Bot. 2012, 63, 1413-1421.
37. N. A. L. M. Van Hoof, P. L. M. Koevoets, H. W. J. Hakvoort, W. M. Ten Bookum, H. Schat, J. A. C. Verkleij, W. H. O. Ernst, Physiol. Plant. 2001, 113, 225-232.
38. J. M. Wood, H. Wang, Envir. Sci. Technol. 1983, 17, 582A-590A.
39. H. Yamaguchi, H. Fukuoka, T. Arao, A. Ohyama, T. Nunome, K. Miyatake, S. Negoro, J. Exper. Bot. 2010, 61, 423-437.
40. U. Roth, E. Von Roepenack-Lahaye, S. Clemens, J. Exper. Bot. 2006, 57, 4003-4013.
41. H. Küpper, P. M. H. Kroneck, in Metal Ions in Biological Systems, Volume 44, Eds A. Sigel, H. Sigel, R. K. O. Sigel, Marcel Dekker, Inc., New York 2005, pp. 97-142.
42. H. Küpper, F. C. Küpper, M. Spiller, in Chlorophylls and Bacteriochlorophylls: Biochemistry, Biophysics, Functions and Applications, Eds B. Grimm, R. Porra, W. Rüdiger, H. Scheer, Vol. 25 of Advances in Photosynthesis and Respiration (Series Ed Govindjee), Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 2006, pp. 66-77.
43. F. A. Bazzaz, G. L. Rolfe, R. W. Carlson, Physiol. Plant. 1974, 32, 373-376.
44. J. W. Walley, A. J. Huerta, J. Plant Nutr. 2010, 33, 1519-1530.
45. A. Haag-Kerwer, H. J. Schäfer, S. Heiss, C. Walter, T. Rausch, J. Exper. Bot. 1999, 50, 1827-1835.
46. A. Baryla, P. Carrier, F. Franck, C. Coulomb, C. Sahut, M. Havaux, Planta 2001, 212, 696-709.
47. H. Küpper, F. Küpper, M. Spiller, J. Exper. Bot. 1996, 47, 259-266.
48. H. Küpper, P. Aravind, B. Leitenmaier, M. Trtílek, I. Šetlík, New Phytol. 2007, 175, 655-674.
49. E. H. Larsson, J. F. Bornmann, H. Asp, J. Exper. Bot. 1998, 49, 1031-1039.
50. F. Perreault, J. Dionne, O. Didur, P. Juneau, R. Popovic, Photosynth. Res. 2011, 107, 151-157.
51. H. Clijsters, F. Van Assche, Photosynth. Res. 1985, 7, 31-40.
52. N. Atal, P. P. Saradhi, P. Mohanty, Plant Cell Physiol. 1991, 32, 943-951.
53. T. Watanabe, M. Kobayashi, Special Articles on Coordination Chemistry of Biologically Important Substances 1988, 4, 383-395.
54. T. Watanabe, K. Machida, H. Suzuki, M. Kobayashi, K. Honda, Coord. Chem. Rev. 1985, 64, 207-224.
55. K. G. V. Sigfridsson, G. Bernat, F. Mamedov, S. Styring, Biochim. Biophys. Acta 2004, 1659, 19-31.
56. Z. Krupa, G. Öquist, N. P. A. Huner, Physiol. Plant. 1993, 88, 626-630.
57. L. J. Boucher, J. J. Katz, J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 4703-4708.
58. C. A. Rebeiz, F. C. Belanger, Spectrochim. Acta 1984, 40A, 793-806.
59. H. Paulsen, B. Finkenzeller, N. Kühlein, Eur. J. Biochem. 1993, 215, 809-816.
60. H. Küpper, I. Šetlík, M. Spiller, F. C. Küpper, O. Prášil, J. Phycol. 2002, 38, 429-441.
61. E. Janik, W. Maksymiec, R. Mazur, M. Garstka, W. I. Gruszecki, Plant Cell Physiol. 2010, 51, 1330-1340.
62. I. S. Sheoran, H. R. Singal, R. Singh, Photosynth. Res. 1990, 23, 345-351.
63. P. Faller, K. Kienzler, A. Krieger-Liszkay, Biochim. Biophys. Acta 2005, 1706, 158-164.
64. J. Matysik, A. Alia, G. Nachtegaal, H. J. Van Gorkom, A. J. Hoff, H. J. M. De Groot, Biochemistry 2000, 39, 6751-6755.
65. T. Baszynski, L. Wajda, M. Król, D. Wolinska, Z. Krupa, A. Tukendorf, Physiol. Plant. 1980, 48, 365-370.
66. C. Pagliano, M. Raviolo, F. Dalla Vecchia, R. Gabbrielli, C. Gonnelli, N. Rascio, R. Barbato, N. La Rocca, J. Photochem. Photobiol. B: Biology 2006, 84, 70-78.
67. P. Aravind, M. N. V. Prasad, J. Anal. Atomic Spectrometry 2004, 19, 52-57.
68. Y. Xu, F. M. M. Morel, Chapter 16 of this book.
69. F. Villiers, C. Ducruix, V. Hugouvieux, N. Jarno, E. Ezan, J. Garin, C. Junot, J. Bourguignon, Proteomics 2011, 11, 1650-1663.
70. S. Gillet, P. Decottignies, S. Chardonnet, P. Le Maréchal, Photosynth. Res. 2006, 89, 201-211.
71. T. C. Durand, K. Sergeant, S. Planchon, S. Carpin, P. Label, D. Morabito, J.-F. Hausman, J. Renaut, Proteomics 2010, 10, 349-368.
72. C. Chaffei, K. Pageau, A. Suzuki, H. Gouia, M. H. Ghorbel, C. Masclaux-Daubresse, Plant Cell Physiol. 2004, 45, 1681-1693.
73. H. Küpper, E. Lombi, F. J. Zhao, and S. P. Mcgrath, Planta 2000, 212, 75-84.
74. M. N. V. Prasad, J. Hagemeyer (Eds), Heavy Metal Stress in Plants: From Molecules to Ecosystems, Springer, Berlin, Heidelberg, 1999.
75. H. Clijsters, A. Cuypers, J. Vangronsveld, Z. Naturforsch. C 1999, 54, 730-734.
76. E. Pinto, T. C. S. Sigaud-Kutner, M. A. S. Leitao, O.K. Okamoto, D. Morse, P. Colepicolo, J. Phycol. 2003, 39, 1008-1018.
77. B. F. Shaw, S. K. Sahu, R. K. Mishra, in Heavy Metal Stress in Plants: From Biomolecules to Ecosystems, 2nd ed, Ed M. N. V. Prasad, Springer Verlag, Berlin, 2004, pp. 84-126.
78. B. Halliwell, J. M. C. Gutteridge, Free Radicals in Biology and Medicine, 4th ed, Oxford University Press Inc., New York, 2007, pp. 1-851.
79. K. Asada, M. Takahashi, in Photoinhibition, Eds D. J. Kyle, C. Osmond, C. J. Arntzen, Elsevier, New York, 1987, pp. 227-297.
80. L. A. Del Rio, F. J. Corpas, L. M. Sandalio, J. M. Palma, M. Gomez, J. B. Barroso, J. Exper. Bot. 2002, 53, 1255-1272.
81. F. J. Corpas, J. B. Barroso, L. A. Del Rio, Trends Plant Sci. 2001, 6, 145-150.
82. R. Mittler, S. Vanderauwera, N. Suzuki, G. Miller, V. B. Tognetti, K. Vandepoele, M. Gollery, V. Shulaev, F. Van Breusegem, Trends Plant Sci. 2011, 16, 300-309.
83. F. Van Breusegem, J. Bailey-Serres, R. Mittler, Plant Physiol. 2008, 147, 978-984.
84. P. Wojtaszek, Biochem. J. 1997, 322, 681-692.
85. P. Wardman, L. P. Candeias, Radiat. Res. 1996, 145, 523-531.
86. Y. Bi, W. Chen, W. Zhang, Q. Zhou, L. Yun, D. Xing, Biol. Cell 2009, 101, 629-643.
87. M. F. Iannone, E. P. Rosales, M. D. Groppa, M. P. Benavides, Protoplasma 2010, 245, 15-27.
88. L. Garnier, F. Simon-Plas, P. Thuleau, J.-P. Agnel, J.-P. Blein, R. Ranjeva, J.-L. Montillet, Plant Cell Environ. 2006, 29, 1956-1969.
89. L. M. Sandalio, H. C. Dalurzo, M. Gomez, M. C. Romero-Puertas, L. A. Del Rio, J. Exper. Bot. 2001, 52, 2115-2126.
90. M. Rodriguez-Serrano, M. C. Romero-Puertas, D. M. Pazmino, P. S. Testillano, M. C. Risueno, L. A. Del Rio, L. M. Sandalio, Plant Physiol. 2009, 150, 229-243.
91. H. Obata, M. Umebayashi, J. Plant Nutr. 1997, 20, 97-105.
92. J. F. Goncalves, F. G. Antes, J. Maldaner, L. B. Pereira, L. A. Tabaldi, R. Rauber, L. V. Rossato, D. A. Bisognin, V. L. Dressler, E. M. De Moraes Flores, F.T. Nicoloso, Plant Physiol. Biochem. 2009, 47, 814-821.
93. R. A. Street, M. G. Kulkarni, W. A. Stirk, C. Southway, J. Van Staden, South African J. Bot. 2010, 76, 332-336.
94. M. C. Romero-Puertas, F. J. Corpas, M. Rodriguez-Serrano, M. Gomez, L. A. Del Rio, L. M. Sandalio, J. Plant Physiol. 2007, 164, 1346-1357.
95. F. Fidalgo, R. Freitas, R. Ferreira, A. M. Pessoa, J. Teixeira, Environ. Exper. Bot. 2011, 72, 312-319.
96. J. Dong, F. Wu, G. Zhang, Chemosphere 2006, 64, 1659-1666.
97. S. Mishra, S. Srivastava, R. D. Tripathi, S. Dwivedi, M. K. Shukla, Environ. Toxicol. 2008, 23, 294-301.
98. S. A. Hasan, S. Hayat, A. Ahmad, Chemosphere 2011, 84, 1446-1451.
99. U.-H. Cho, N.-H. Seo, Plant Sci. 2005, 168, 113-120.
100. N. V. Laspina, M. D. Groppa, M. L. Tomaro, M. P. Benavides, Plant Sci. 2005, 169, 323-330.
101. A. Schützendübel, P. Schwanz, T. Teichmann, K. Gross, R. Langenfeld-Heyser, D.L. Godbold, A. Polle, Plant Physiol. 2001, 127, 887-898.
102. V. Dixit, V. Pandey, R. Shyam, J. Exper. Bot. 2001, 52, 1101-1109.
103. A. Chaoui, S. Mazhoudi, M. H. Ghorbal, E. Elferjani, Plant Sci. 1997, 127, 139-147.
104. S. Ünyayar, A. Güzel Deger, A. Celik, F. Ö. Cekic, S. Cevik, Turkish J. Biol. 2010, 34, 413-422.
105. E. Skorzynska-Polit, M. Drazkiewicz, Z. Krupa, Biol. Plant. 2003, 47, 71-78.
106. J. Kovacik, B. Klejdus, J. Hedbavny, F. Stork, M. Backor, Plant Soil 2009, 320, 231-242.
107. A. Metwally, V. I. Safronova, A. A. Belimov, K.-J. Dietz, J. Exper. Bot. 2005, 56, 167-178.
108. W. Cui, G. Fu, H. Wu, W. Shen, Biometals 2011, 24, 93-103.
109. K. Smeets, A. Cuypers, A. Lambrechts, B. Semane, P. Hoet, A. Van Laere, J. Vangronsveld, Plant Physiol. Biochem. 2005, 43, 437-444.
110. T. Bao, T. Sun, L. Sun, African J. Biotechnol. 2011, 10, 7198-7206.
111. S. M. Gallego, M. J. Kogan, C. E. Azpilicueta, C. Pena, M. L. Tomaro, Plant Growth Regulation 2005, 46, 267-276.
112. M. Smiri, A. Chaoui, N. Rouhier, E. Gelhaye, J.-P. Jacquot, E. El Ferjani, Biol. Trace Element Res. 2011, 142, 93-105
113. Y. Cai, F. Cao, W. Cheng, G. Zhang, F. Wu, Biol. Trace Element Res. 2011, 143, 1159-1173.
114. M. C. Romero-Puertas, M. Rodriguez-Serrano, F. J. Corpas, M. Gomez, L. A. Del Rio, L. M. Sandalio, Plant Cell Environ. 2004, 27, 1122-1134.
115. B.V. Somashekaraiah, K. Padmaja, A. R. K. Prasad, Physiol. Plant. 1992, 85, 85-89.
116. F. B. Wu, G. P. Zhang, P. Dominy, Environ. Exper. Bot. 2003, 50, 67-78.
117. K. B. Balestrasse, S. M. Gallego, M. L. Tomaro, Plant Soil 2004, 262, 373-381.
118. W. Djebali, M. Zarrouk, R. Brouquisse, S. El Kahoui, F. Limam, M. H. Ghorbel, W. Chaibi, Plant Biol. 2005, 7, 358-368.
119. Z. Krupa, T. Baszynski, Acta Physiol. Plant. 1989, 11, 111-116.
120. W. Maksymiec, R. Russa, T. Urbaniksypniewska, T. Baszynski, J. Plant Physiol. 1992, 140, 52-55.
121. O. Ouariti, N. Boussama, M. Zarrouk, A. Cherif, M. H. Ghorbal, Phytochemistry 1997, 45, 1343-1350.
122. A. H. Berglund, M. F. Quartacci, C. Liljenberg, Biochem. Soc. Trans. 2000, 28, 905-907.
123. M. F. Quartacci, C. Pinzino, C. L. M. Sgherri, F. Dalla Vecchia, and F. Navari-Izzo, Physiol. Plant. 2000, 108, 87-93.
124. F. Jemal, M. Zarrouk, M. H. Ghorbal, Biochem. Soc. Trans. 2000, 28, 907-910.
125. I. A. Guschina, J. L. Harwood, Biochem. Soc. Trans. 2000, 28, 910-912.
126. Y. H. Jin, A. B. Clark, R. J. C. Slebos, H. Al-Refai, J. A. Taylor, T. A. Kunkel, M. A. Resnick, D. A. Gordenin, Nature Genetics 2003, 34, 326-329.
127. A. J. Lin, X.-H. Zhang, M.-M. Chen, Q. Cao, J. Environ. Sci.-China 2007, 19, 596-602.
128. S. Gebicki, J. M. Gebicki, Biochem. J. 1999, 338, 629-636.
129. T. Roldan-Arjona, R. R. Ariza, Mutation Res.-Rev. Mutation Res. 2009, 681, 169-179.
130. M. Fojtova, A. Kovarik, Plant Cell Environ. 2000, 23, 531-537.
131. M. Fojtova, J. Fulneckova, J. Fajkus, A. Kovarik, J. Exper. Bot. 2002, 53, 2151-2158.
132. A. Kuthanova, L. Fischer, P. Nick, Z. Opatrny, Plant Cell Environment 2008, 31, 1634-1643.
133. P. Cvjetko, S. Tolic, S. Sikic, B. Balen, M. Tkalec, Z. Vidakovic-Cifrek, M. Pavlica, Arhiv Za Higijenu Rada I Toksikologiju 2010, 61, 287-296.
134. N. P. Singh, M. T. Mccoy, R. R. Tice, E. L. Schneider, Exper. Cell Res. 1988, 175, 184-191.
135. G. Koppen, L. Verschaeve, Mutation Res.-Environ. Mutagen. Rel. Subj. 1996, 360, 193-200.
136. A. J. Lin, Y. G. Zhu, Y. P. Tong, C. N. Geng, Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2005, 74, 589-596.
137. S. R. Desai, X. N. Verlecar, Nagarajappa, U. Goswami, Ecotoxicology 2006, 15, 359-363.
138. S. Hattab, L. Chouba, M. Ben Kheder, T. Mahouachi, H. Boussetta, Plant Biosyst. 2009, 143, S6-S11.
139. M. Shahrtash, S. Mohsenzadeh, H. Mohabatkar, J. Cell Mol. Res. 2010, 2, 42-48.
140. W. Liu, P. J. Li, X. M. Qi, Q. Zhou, L. Zheng, T. H. Sun, Y. S. Yang, Chemosphere 2005, 61, 158-167.
141. W. Liu, Y. S. Yang, P. J. Li, Q. X. Zhou, L. J. Xie, Y. P. Han, J. Hazard. Mat. 2009, 161, 878-883.
142. W. Liu, Y. S. Yang, D. Francis, H. J. Rogers, P. Li, Q. Zhang, Chemosphere 2008, 73, 1138-1144.
143. M. S. Taspinar, G. Agar, N. Yildirim, S. Sunar, O. Aksakal, S. Bozari, J. Food Agricult. Environ. 2009, 7, 857-860.
144. N. Fusco, L. Micheletto, G. Dal Corso, L. Borgato, A. Furini, J. Exper. Bot. 2005, 56, 3017-3027.
145. L. Minglin, Y. X. Zhang, T. Y. Chai, Gene 2005, 363, 151-158.
146. C. Mediouni, G. Houlne, M.-E. Chaboute, M. H. Ghorbel, F. Jemal, in Biosaline Agriculture and High Salinity Tolerance, Eds C. Abdelly, M. Ozturk, M. Ashraf, C. Grignon, Birkhäuser Verlag AG, Basel 2008, pp. 325-333.
147. T.-H. Ma, Z. Xu, C. Xu, H. Mcconnell, E. V. Rabago, G. A. Arreola, H. Zhang, Mutat. Res.-Environ. Mutagen. Rel. Subj. 1995, 334, 185-195.
148. H. M. Abdel Migid, Y. A. Azab, W. M. Ibrahim, Ecotoxicol. Environ. Safety 2007, 66, 57-64.
149. G. Krishna, M. Hayashi, Mutat. Res.-Fundament. Mol. Mech. Mutagen. 2000, 455, 155-166.
150. T. Cavas, S. Ergene-Gozukara, Mutat. Res.-Genetic Toxicol. Environ. Mutagen. 2003, 534, 93-99.
151. S. Ünyayar, A. Celik, F. Ö. Cekic, A. Gozel, Mutagenesis 2006, 21, 77-81.
152. C. S. Seth, V. Misra, L. K. S. Chauhan, R. R. Singh, Ecotoxicol. Environ. Safety 2008, 71, 711-716.
153. N. Manier, A. Deram, F. Le Curieux, D. Marzin, Water, Air, Soil Pollut. 2009, 202, 343-352.
154. E. V. C. Rosa, C. Valgas, M. M. Souza-Sierra, A. X. R. Correa, C. M. Radetski, Environ. Toxicol. Chem. 2003, 22, 645-649.
155. M. Villatoro-Pulido, R. Font, M. I. De Haro-Bravo, M. Romero-Jimenez, J. Anter, A. De Haro Bailon, A. Alonso-Moraga, M. Del Rio-Celestino, Mutagenesis 2009, 24, 51-57.