四川农业大学罗傲雪/范益军老师团队在稀土元素缓解金钗石斛铜胁迫中取得新进展
日期：
2024-10-23
浏览次数:
161
2024年10月12日，四川农业大学范益军与罗傲雪教授团队在“Industrial Crops and Products（中科院1区TOP期刊）”上在线发表了题为Transcriptomics combined with physiological analysis provided new insights into the Enhancing Dendrobium nobile Resilience to Cu Stress through Ce Modulation的研究论文。 金钗石斛为兰科石斛属植物（Dendrobium nobile），具有较高的观赏和药用价值，生长在四川和贵州交界处。铜（Cu）是一种天然元素，作为环境中的污染物越来越普遍，地质、气候和人类活动的结合加剧了这一趋势，导致自然环境中的铜元素含量较高，对植物产生金属胁迫。金钗石斛的主要分布地区的土壤铜水平超过全国平均水平，从而使金钗石斛暴露在升高的铜胁迫下。这种情况强调了探索培养策略以提高铜耐受性、促进金钗石斛产量和质量提高的重要性。了解植物抵抗重金属胁迫的机制至关重要，本研究深入探讨了稀土元素铈（Ce）在减轻金钗石斛中铜（Cu）毒性方面的功效，结合生理生化和转录分析我们证明铈的应用显著提高了金钗石斛对铜的耐受性。实验结果显示，补充铈显著改善了铜对植物生长的不利影响，这可以从植物组织中铜积累的显著减少中得到证明。在分子水平上，转录组测序揭示了参与抗氧化防御机制、重金属螯合和应激反应信号通路的基因的上调。主要发现包括抗氧化酶（如超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶）活性的增强，以及抗氧化剂和植物络合素水平的提高，这些都有助于铜的解毒。 此外，发现铈会影响铜的亚细胞分布，促进其在危害较小的细胞隔室中的隔离。我们的研究为铈在调节植物对重金属胁迫的反应中的作用提供了新的见解，突出了其作为缓解铜毒性的潜在作用。我们还深入研究了转录因子（TFs）的调控，这些TFs在协调植物对非生物胁迫的反应中起着关键作用，突显了铜胁迫缓解所涉及的遗传网络的复杂性，还确定了具有潜在关键功能的关键基因（如GST、AOC3、CAT、PP2C、OMT、GCSH、N4OMT、ACS、MKK9、CML）和转录因子。这些发现为培育和保护，以及未来研究金钗石斛应对环境胁迫的分子机制奠定了基础。图片 综上，铈可以较好的缓解金钗石斛铜胁迫, 通过金属硫蛋白和植物螯合肽来螯合Cu以及清除活性氧是铈缓解铜胁迫的主要机制.转录组分析表明铈主要通过内质网中的蛋白加工,植物激素信号,N-聚糖的合成,ABC转运,谷胱甘肽的代谢和半胱氨酸的代谢等缓解铜胁迫,直接或间接的调控可溶性糖,可溶性蛋白和SOD,POD,CAT,MDA,GSH,PCs和NPT等抗金属胁迫相关物质基因的表达,通过调节渗透势，降低氧化损伤,螯合重金属,将金属转运至液泡从而减少Cu进入植物体内,以增强铜胁迫下金钗石斛的铜耐性。图片四川农业大学罗傲雪教授和范益军副教授为论文通讯作者，四川农业大学硕士研究生李雪冰和博士研究生马杰为第一作者，硕士研究生许琳龙、吴君兰、刘昊霖、李婷、何思宇、王慧、朱良杰、曾乐参与了论文研究工作。该研究获得四川省科技计划，十四五育种攻关等项目资助。https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.119821
Hot News
/
相关推荐
2025
-
10
-
29
点击次数:
1
来源：中国稀土网近日，中国稀土学会理事、催化专业委员会委员、南京大学董林教授团队联合大唐南京热电有限责任公司攻坚的“燃气蒸汽联合循环机组全工况超低排放催化技术研究与应用”科技项目取得圆满成功。该项目成功破解了燃机在启停、低负荷等复杂工况下氮氧化物排放控制的行业瓶颈，标志着我国在燃气发电环保领域取得了新进展。面对机组启停及低负荷阶段出现的剧烈温度波动、高空速、高湿度等极端复杂工况，董林教授团队充分发...
2025
-
10
-
29
点击次数:
0
来源：中国稀土网近日，包钢集团矿山研究院科研团队传来捷报，依托包钢集团重点科研项目与深地科技国家重大专项，针对白云鄂博复杂共伴生矿开发难题，科研团队在铌资源精细化利用领域取得“快速检测、精准定位、质量预报”三大技术突破，对增强国家战略资源安全保障能力具有积极意义。快速检测“CT扫描仪”为破解白云鄂博复杂共伴生矿在采矿作业过程中存在的传统理化分析时间长、指导现场生产不及时等问题，科研团队成立多元素快...
2025
-
10
-
28
点击次数:
14
来源 ：中国稀土网 1、埃奎诺克斯资源公司（Equinox Resources）在巴西的坎波格兰德项目（Campo Grande）钻探证实一个浅部稀土成矿系统。中段钻探在1米深处见矿14米，总稀土氧化物（TREO）品位0.4022%，磁体稀土氧化物（MREO）占比为26%。北部钻探在45米深处见矿15米，TREO品位0.3268%，MREO占比21%。该矿临近巴西稀土公司（Brazilian Ra...
2025
-
10
-
27
点击次数:
34
来源：中国稀土网10月22日，内蒙古自治区工信厅副厅长杨茂盛主持召开三季度全区重点工业行业经济运行座谈会，围绕当前各重点行业发展形势、前三季度运行情况、存在的问题及对全年走势的判断展开交流，研究推动行业高质量发展相关工作。会上，自治区钢铁有色金属工业协会、有色金属产业促进会、稀土行业协会、水泥协会、石油和化学工业协会、氟硅产业促进会、氯碱行业协会、现代煤化工产业链促进会、光伏装备产业促进会、低空经...