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柴团耀课题组在植物重金属抗逆、转运和累积方面取得重要研究进展

  • 王洁婷
  • 日期:2018-12-25
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细胞数目调节蛋白(Cell number regulator, CNR)主要参与细胞数目和果实大小方面的调节,而植物镉抗性蛋白(Plant cadmium resistance, PCR)的作用是与重金属的转运有关。CNRPCR具有较高的序列相似性且同属一个家族。因此,CNR也可能参与重金属转运和累积。

中国科学院大学生命科学学院柴团耀课题组与深圳大学生命与海洋科学学院胡章立课题组合作以乌拉尔图小麦(Triticum urartu, 二倍体)作为研究材料,分离获得了TuCNR10基因。通过实时荧光定量PCR显示TuCNR10CdZnMn的诱导表达量增加。荧光共聚焦显微镜结果表明TuCNR10定位在质膜上。过表达TuCNR10的拟南芥和水稻增强了对CdZnMn的胁迫耐受性,并且促进CdZnMn由地下到地上部的转运。与野生型水稻相比,过表达TuCNR10的水稻籽粒Cd含量较低,而锌、锰含量较高。相关的研究证明TuCNR10作为重金属转运体,可以通过遗传改良被用于作物微量元素强化和降低有毒重金属累积

该论文于20181211日在Environmental Science & Technology杂志上在线发表(DOI: 10.1021/acs.est.8b04021)。柴团耀课题组博士后乔坤为该文章的第一作者,柴团耀教授和深圳大学胡章立教授为该文章的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委等项目的资助。

图1乌拉尔图小麦CNR10提高拟南芥在重金属胁迫下的耐受性

图2乌拉尔图小麦CNR10提高水稻在重金属胁迫下的胁迫耐受性

图3 乌拉尔图小麦CNR10提高重金属在植物中的转运和籽粒的累积