線粒體磷轉(zhuǎn)運蛋白基因可調(diào)控植物對砷的耐受性

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所土壤植物互作團隊揭示了衣藻 CrPHT3基因介導的磷積累過程可以顯著影響萊茵衣藻對砷的耐受性的新機制。相關研究成果發(fā)表在《有毒材料（Journal of Hazardous Materials）》上。

 

　　五價砷主要通過磷酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白基因進入到植物體內(nèi)，進而沿著食物鏈影響人體健康。植物磷轉(zhuǎn)運蛋白分為質(zhì)膜、線粒體、高爾基體等五類。以往的研究主要關注在細胞質(zhì)膜，而線粒體磷轉(zhuǎn)運蛋白基因?qū)ξ鍍r砷的響應機制尚不清楚。

 

　　該研究以萊茵衣藻及 Crpht3 突變體為材料，研究表明，線粒體磷轉(zhuǎn)運蛋白 PHT3 基因可以通過磷的積累來調(diào)控植物對砷的耐受性。低水平磷酸鹽供應下，萊茵衣藻野生型和 Crpht3 突變體并沒有表型差異；但在五價砷脅迫下，充足的磷酸鹽供應顯著增加了 Crpht3 突變體對多聚磷酸鹽和細胞間磷酸鹽的吸收，同時觸發(fā)了突變體中谷胱甘肽氧化還原過程、抗氧化活性和細胞解毒能力，從而提高了 Crpht3 突變體對五價砷脅迫的耐受性。該研究成果為植物修復重金屬環(huán)境污染提供了技術參考。

 

　　該研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全國重點實驗室、國家重點研發(fā)計劃和中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。（通訊員 姬悅）

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135460