近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所煙草栽培與調(diào)制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過對經(jīng)鎘處理后的黃花煙草和紅花煙草的生理、生物化學(xué)和轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行分析，挖掘了煙草鎘積累的潛在分子調(diào)控機(jī)制。相關(guān)結(jié)果在線發(fā)表在《植物生理學(xué)（Physiologia Plantarum）》上。
鎘是環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較大的重金屬元素之一，可能會(huì)對植物生長造成嚴(yán)重傷害。煙草因?qū)︽k具有較強(qiáng)的耐性而受到國內(nèi)外研究者關(guān)注，其對鎘的積累機(jī)制也是近年研究熱點(diǎn)之一。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，相比紅花煙草，黃花煙草根部鎘富集水平高、吸收速率大，且具有更強(qiáng)的抗氧化能力。鎘主要分布在兩種煙草的細(xì)胞質(zhì)中，在黃花煙草中，鎘在細(xì)胞壁中分布比例較大。此外，轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)了鎘處理后黃花煙草和紅花煙草葉片和根部多個(gè)差異表達(dá)基因（DEGs），進(jìn)行富集通路分析發(fā)現(xiàn)，與金屬內(nèi)流、區(qū)隔化、再活化和螯合作用相關(guān)的控制基因的差異表達(dá)是兩種煙草鎘積累差異的主要原因。結(jié)果表明，兩種煙草對鎘具有不同的響應(yīng)機(jī)制，初步揭示了黃花煙草比紅花煙草鎘積累能力更強(qiáng)的生理和分子機(jī)理，為煙草品種鎘積累性狀的改良及土壤生物修復(fù)提供了有力的參考依據(jù)。
該研究得到了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、煙草所青年科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。（通訊員 鞠曉暉）
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ppl.13431
