近日,環(huán)保橋與湖南工學(xué)院辛俊亮教授團(tuán)隊(duì)在環(huán)境科學(xué)國際著名學(xué)術(shù)期刊《Ecotoxicology and Environmental Safety》(IF = 7.129;中科院2區(qū))聯(lián)合發(fā)表了最新研究成果“Effect of potassium intake on cadmium transporters and root cell wall biosynthesis in sweet potato”。
該研究有3個(gè)重要發(fā)現(xiàn):(1)供鉀顯著下調(diào)了甘薯根系鎘吸收相關(guān)基因IRT1和YSL3的表達(dá)量(圖1),降低了根鎘含量;(2)供鉀顯著下調(diào)了甘薯根中COPT5和Nramp3的表達(dá)(圖1),從而增加了鎘在根液泡中的區(qū)隔化,減少了鎘向莖葉轉(zhuǎn)運(yùn);(3)供鉀上調(diào)了甘薯根中POD、CAD、INT1和SUS的表達(dá)(圖1),促進(jìn)了根細(xì)胞壁木質(zhì)素和纖維素的生物合成(圖2),導(dǎo)致根木質(zhì)部細(xì)胞壁加厚(圖3),從而促進(jìn)了細(xì)胞壁對(duì)鎘的固定,進(jìn)一步降低了鎘向莖葉運(yùn)輸。
圖1?鉀對(duì)甘薯根中響應(yīng)鎘脅迫相關(guān)基因表達(dá)的影響
圖2?不同鉀、鎘處理下甘薯根細(xì)胞壁不同組分的傅里葉變換紅外光譜分析
本論文明確了適量施鉀可以顯著降低農(nóng)作物積累鎘,為如何實(shí)現(xiàn)中輕度鎘污染農(nóng)田的安全利用提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。該研究得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No. 41977147)的資助。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651323000052