柴團(tuán)耀課題組在植物重金屬抗逆、轉(zhuǎn)運(yùn)和累積方面取得重要研究進(jìn)展
細(xì)胞數(shù)目調(diào)節(jié)蛋白（Cell number regulator, CNR）主要參與細(xì)胞數(shù)目和果實(shí)大小方面的調(diào)節(jié)，而植物鎘抗性蛋白（Plant cadmium resistance, PCR）的作用是與重金屬的轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。CNR和PCR具有較高的序列相似性且同屬一個家族。因此，CNR也可能參與重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)和累積。
中國科學(xué)院大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院柴團(tuán)耀課題組與深圳大學(xué)生命與海洋科學(xué)學(xué)院胡章立課題組合作以烏拉爾圖小麥（Triticum urartu, 二倍體）作為研究材料，分離獲得了TuCNR10基因。通過實(shí)時熒光定量PCR顯示TuCNR10受Cd、Zn和Mn的誘導(dǎo)表達(dá)量增加。熒光共聚焦顯微鏡結(jié)果表明TuCNR10定位在質(zhì)膜上。過表達(dá)TuCNR10的擬南芥和水稻增強(qiáng)了對Cd、Zn和Mn的脅迫耐受性，并且促進(jìn)Cd、Zn和Mn由地下到地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)。與野生型水稻相比，過表達(dá)TuCNR10的水稻籽粒Cd含量較低，而鋅、錳含量較高。相關(guān)的研究證明TuCNR10作為重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)體，可以通過遺傳改良被用于作物微量元素強(qiáng)化和降低有毒重金屬累積。
該論文于2018年12月11日在Environmental Science & Technology雜志上在線發(fā)表（DOI:10.1021/acs.est.8b04021）。柴團(tuán)耀課題組博士后喬坤為該文章的第一作者，柴團(tuán)耀教授和深圳大學(xué)胡章立教授為該文章的共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金委等項(xiàng)目的資助。
圖1烏拉爾圖小麥CNR10提高擬南芥在重金屬脅迫下的耐受性
圖2烏拉爾圖小麥CNR10提高水稻在重金屬脅迫下的脅迫耐受性
圖3 烏拉爾圖小麥CNR10提高重金屬在植物中的轉(zhuǎn)運(yùn)和籽粒的累積
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