重金属镉是土壤主要的污染物之一，严重抑制烟草生长，降低烟叶品质。植物保护学院杨龙教授领衔的科研团队从转录和生理方面解析了镉胁迫对耐受品种K326和敏感品种NC55镉积累及镉耐受性差异的作用机制。相关研究成果“Effects of cadmium on transcription, physiology and ultrastructure of two tobacco cultivars”在《Science of The Total Environment》上发表。
该研究发现镉胁迫下狈颁55中狈迟狈搁础惭笔5基因的表达量显着高于碍326，导致狈颁55叶片中积累了更多的镉。同时，狈迟狈搁础惭笔3补,狈迟狈搁础惭笔3产和狈迟狈搁础惭笔6在狈颁55中的高表达增加了狈颁55对镉的敏感性。另外，镉胁迫下碍326中笔翱顿活性较高，搁翱厂和惭顿础积累量较低，础叠础含量较高，耐镉相关转录因子（奥搁碍驰、惭驰叠、狈础颁、产贬尝贬）表达量较高，提高了碍326对镉的耐受性。导致碍326根系和叶片超微结构受镉损伤程度均低于狈颁55，氮代谢和光合作用速率均高于狈颁55。最终导致镉胁迫下碍326生物量显着高于狈颁55。这项研究阐明了烟草叶片镉积累和镉耐受性的机理，为培育低镉积累、高镉耐受性烟草品种奠定了理论基础。
图1. K326和NC55叶片响应Cd胁迫的差异表达基因
图2. K326和NC55在镉转运和耐受性方面的差异
植物保护学院烟草系硕士生刘治国和吴修哲为该论文的共同第一作者，烟草产业体系专家刘朋副教授和杨龙教授为论文的共同通讯作者，相关研究得到了山东省现代烟草产业技术体系的资助。
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编 辑：万 千
审 核：贾 波
