余小芳团队揭示减轻植物根系性镉毒性的新路径

近日，四川农业大学风景园林学院余小芳团队在《环境污染》（Environmental Pollution）发表了题为Methyl jasmonate regulation of pectin polysaccharides in Cosmos bipinnatus roots: A mechanistic insight into alleviating cadmium toxicity（茉莉酸甲酯对波斯菊根中果胶多糖的调控：减轻镉毒性的有效机制）的研究论文，揭示了外源茉莉酸甲酯（MeJA）能调控波斯菊根部果胶多糖减轻镉毒性。

镉作为一种剧毒元素，会通过污染水源和食物来源对人类健康构成重大威胁。波斯菊作为一种镉富集植物，可作为环境治理的重要园林材料，同时具有较高的观赏价值和生态价值。MeJA作为一种重要的植物激素，在植物生长和抗逆性方面发挥着重要作用。但是，MeJA对镉在植物中的影响机制鲜少报道。余小芳团队对MeJA在波斯菊细胞壁结构、果胶组成和镉积累中的调控作用进行了深入分析后，发现MeJA在降低波斯菊所诱导的镉毒性中具有重要作用。在镉胁迫下，MeJA可以促进波斯菊的生长并减少了根系对镉的吸收，但同时增加了波斯菊细胞壁中镉的积累量，特别是与果胶结合的镉含量。并且，在镉胁迫下，MeJA可调节果胶中糖醛酸含量，单糖含量，甲基酯酶（PME）活性，以及3-脱氧辛-2-磺酸（Kdo）含量等，从而影响果胶的分子结构和影响与镉结合能力。这一发现为今后探索 MeJA调控基因合成和细胞壁中多糖修饰的研究提供了有效支撑，也示了MeJA在减轻植物中镉毒性方面的有效性及其在镉污染生物修复中的潜在价值和实际应用的空间。

该研究获到了国家自然科学基金、四川省自然科学基金以及2023年大学生创新培训项目资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2024.123503