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【中国科学报】中科院植物所发现甜高粱吸收镉分子机理

2017-10-27

本报讯(记者丁佳)近日,中科院植物所李银心研究组从生理、细胞和分子水平初步揭示了甜高粱吸收镉的机理,并鉴定出多个影响镉吸收和转运的关键基因,从而为利用生物技术提高甜高粱吸收镉的能力提供了新的靶标和思路。相关成果日前在线发表于《植物生物技术杂志》。

  李银心研究组对来自全球不同地区的96个甜高粱品系进行了筛选,发现不同品系对镉的耐受、吸收和转运能力具有很大差异。根据筛选结果,研究人员以镉转运能力强和弱的两个甜高粱品系H18和L69为材料,针对影响甜高粱吸收和转运镉的关键因素开展研究。研究结果表明,H18通过共质体途径吸收的镉显著高于L69,且其根的内皮层中质外体屏障较L69更弱,木质部汁液中镉的含量也更高。

  研究人员利用比较转录组学,通过分析两个品系间的差异表达基因及镉响应基因的异同,将镉转运能力差异主要聚焦到苯丙素和木质素合成以及细胞壁修饰过程。同时,一些金属转运蛋白基因的差异表达也可能是导致两个甜高粱品系对镉吸收和转运能力不同的重要原因。

  由此,研究人员提出,根的吸收、细胞壁的结合、内皮层的阻隔作用以及木质部装载等多个过程的协同作用决定了甜高粱对镉的吸收和转运能力。

(文章来源:中国科学报  丁佳)

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