近日,中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所棉花分子遺傳改良團隊揭示了棉花耐受重金屬鎘的分子機制,為培育耐鎘棉花新品種和通過植物修復手段降低土壤鎘污染提供了新思路。相關研究成果發(fā)表在《植物生物技術(Plant Biotechnology Journal)》上。
棉花作為一種非食用性經(jīng)濟作物,在修復土壤重金屬鎘污染方面具有天然優(yōu)勢,因此,探究棉花響應鎘脅迫的分子機制至關重要。
棉花響應重金屬鎘脅迫的分子調控機制(中國農(nóng)科院棉花所供圖)
據(jù)了解,上述研究在棉花中鑒定到對重金屬鎘敏感基因的插入突變體,發(fā)現(xiàn)該基因通過調控三個蛋白之間的轉錄級聯(lián)來響應鎘脅迫,并且整合氧化脅迫通路和脫落酸通路,進而調控下游基因的表達,增加鎘向液泡中的轉移,增強鎘從根部向地上部的轉運,從而提高了棉花對鎘脅迫的耐受性。 研究結果為培育耐鎘棉花品種提供了優(yōu)異基因和種質材料,拓展了棉花在治理土壤重金屬污染方面的應用。
該研究得到國家自然科學基金、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程、河南省優(yōu)秀青年基金等項目的資助。(通訊員 梁冰)