中国林科院亚林所研究团队在植物修复高效新种质培育中取得重要进展

植物的重金属积累量和解毒能力是评估植物修复效率的决定因素。挖掘超积累植物重金属富集相关基因，可用于培育高抗、高积累的木本植物，为重金属污染的土壤修复提供重要保障。

近日，中国林科院亚林所林木分子生物学研究团队，发现超积累植物伴矿景天的重金属富集基因SpCTP3在银灰杨中过表达。这一现象可以显著提高转基因杨树的镉（Cd）离子含量，促进转基因杨树的镉积累量显著增加和重新分布。此项发现将有助于创制生物量大的重金属富集植物，显著缩短污染土壤修复时间周期，对于保障我国粮食安全具有重大意义，是当前最具发展前景的土壤重金属污染修复方向。

研究对比了转基因杨树和野生型杨树，发现与野生型相比，SpCTP3过表达转基因株系积累的Cd显著增加，转基因株系叶片镉含量平均达到350.43mg/kg.DW，增加了49.55%。分析发现转基因植株的Cd吸收速率显著高于野生型。SpCTP3过表达导致Cd在转基因植株体内重新分布，过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性显著增加。细胞质中可滴定酸含量的增加增强了对镉离子的螯合作用。与 镉离子转运和解毒相关的转运蛋白在转基因杨树中的表达水平高于野生型。可见SpCTP3的过表达可促进转基因杨树的镉积累量显著增加和重新分布。

该研究成果以“A novel gene SpCTP3 from the hyperaccumulator Sedum plumbizincicola redistributes cadmium and increases its accumulation in transgenic Populus × canescens”为题，发表在《Frontiers in plant science》上。（卓仁英）