植物的重金属积累量和解毒能力是评估植物修复效率的决定因素。挖掘超积累植物重金属富集相关基因，用于培育高抗、高积累的木本植物，为重金属污染的土壤修复提供重要保障。

近日，亚林所林木分子生物学研究团队在《Frontiers in plant science》发表题为“A novel gene SpCTP3 from the hyperaccumulator Sedum plumbizincicola redistributes cadmium and increases its accumulation in transgenic Populus × canescens”研究论文，该研究揭示了超积累植物伴矿景天中SpCTP3基因在银灰杨中过表达，可以显著提高转基因杨树镉离子含量。创制生物量大的重金属富集植物，显著缩短污染土壤修复时间周期，对于保障我国粮食安全具有重大意义，是当前最具发展前景的土壤重金属污染修复方向。

该研究将伴矿景天中新的镉耐受蛋白3（SpCTP3）在银灰杨中过表达。研究发现，与野生型相比，SpCTP3过表达株系积累的Cd显著增加，转基因株系叶片镉含量平均达到350.43mg/kg.DW，增加了49.55%。分析发现转基因植株的Cd吸收速率显著高于野生型。SpCTP3过表达导致Cd在转基因植株体内重新分布，过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性显著增加。细胞质中可滴定酸含量的增加增强了对镉离子的螯合作用。与Cd2+转运和解毒相关的转运蛋白在转基因杨树中的表达水平高于野生型。可见SpCTP3的过表达可促进转基因杨树的镉积累量显著增加和重新分布。

博士研究生李绍翠为第一作者，亚林所韩小娇副研究员为通讯作者。（文：卓仁英）