南京农业大学汪鹏课题组揭示植物吸收重金属铬的分子机制

近日，南京农业大学环境生物学汪鹏教授团队揭示植物吸收Cr(VI)的分子机制。研究采用反向遗传学的技术路线对模式植物拟南芥潜在的Cr(VI)吸收转运蛋白进行筛选，发现硫酸盐转运蛋白基因Sultr1;1和Sultr1;2的突变会显著提高拟南芥对Cr(VI)的耐性，而磷酸盐转运蛋白基因Pht1;1和Pht1;4以及钼酸盐转运蛋白基因MOT1的敲除则对拟南芥的Cr(VI)敏感性无显著影响。酵母异源表达结果表明Sultr1;1和Sultr1;2均具有Cr(VI)的转运活性，但后者的转运活性要远高于前者。

进一步的Cr(VI)吸收实验发现，敲除Sultr1;1基因仅在Cr(VI)浓度较高时会稍微降低根部对Cr(VI)的吸收，而敲低Sultr1;2基因（-40%）显著降低了根部对Cr(VI)的吸收，这两个基因的双敲除突变体则几乎丧失了对Cr(VI)的吸收能力。反之，过量表达Sultr1;2基因显著提高拟南芥体内Cr的积累。结果表明，硫酸盐转运蛋白Sultr1;2是负责拟南芥Cr(VI)吸收的主要转运蛋白。

该研究成果以“The high-affinity sulfate transporter Sultr1;2 is a major transporter for Cr(VI) uptake in plants”为题，在线发表在Environmental Science & Technology上。徐仲瑞博士为第一作者，汪鹏教授为通讯作者。