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天天看熱訊：木本植物耐鎘分子機制研究取得新進展
發(fā)布時間：2022-09-18 07:58:21 文章來源：國家林業(yè)局
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(資料圖)

近日，中國林科院亞林所林木分子生物學研究組在木本植物耐鎘分子機制研究中取得新進展。

鎘(Cd)是自然環(huán)境中毒性最強的重金屬之一。植物修復是鎘污染土壤修復中最常用的技術。研究人員選取了饅頭柳(Salix matsudana var.matsudana f.umbraculifera Rehd.)，一種高鎘積累和耐鎘的柳樹，具有在鎘脅迫下生長不受抑制的特性，作為研究樣本。

研究過程中，技術人員利用轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組聯(lián)合分析以及形態(tài)分析的方法來探索饅頭柳與鎘耐性有關的分子證據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，鎘主要積累在細胞壁，細胞壁上的官能團參與了鎘的絡合，鎘脅迫后饅頭柳根木質(zhì)部細胞壁顯著增厚。

研究人員通過轉(zhuǎn)錄學和蛋白質(zhì)組聯(lián)合分析證明了苯丙烷生物合成是響應鎘脅迫的關鍵途徑。在此途徑中，鎘脅迫下的植物根系木質(zhì)素生物合成基因或蛋白表達顯著上調(diào)，木質(zhì)素含量顯著增加。兩個受鎘誘導的基因SmCAD7和SmCCR1顯著提高了植物愈傷組織的木質(zhì)素含量，增強了對鎘的耐性。這些結果將為進一步闡明木本植物耐鎘的分子機制奠定基礎，并為植物修復鎘污染提供有價值的途徑，因此，在鎘污染土壤修復中具有較大的實際應用價值。

該項研究獲得“十四五”國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學基金等項目的資助。在《Journal of Hazardous Materials》上，以《Molecular insights into lignin biosynthesis on cadmium tolerance:morphology,transcriptome and proteome profiling in Salix matsudana》(IF14.224)為題發(fā)表了研究論文。(韓小嬌)

標簽： 植物修復 生物合成 木本植物

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