近日，农业农村部环境保护科研监测所重金属生态毒理与污染修复创新团队在靶向钝化功能材料-巯基坡缕石缓解小麦镉（Cd）吸收累积分子机制方面取得新进展。通过研究巯基坡缕石对Cd污染小麦细胞超微结构和巯基化合物含量的影响，确定Cd污染小麦中受巯基坡缕石影响的关键差异表达基因及其涉及的基本转录途径，揭示巯基坡缕石对小麦缓解Cd胁迫反应的解毒和耐受的分子机制。相关结果发表在《Journal of Hazardous Materials》上。

该研究表明，施加巯基坡缕石显著降低小麦总Cd含量及各细胞组分的Cd含量，增加小麦生物量、谷胱甘肽和植物螯合素的含量。巯基坡缕石使小麦细胞壁变厚，细胞膜出现囊泡，细胞器结构更加完整，类囊体排列更加整齐清晰，转录组结果进一步表明该材料主要通过影响细胞壁合成、细胞膜转运、细胞信号转导、抗氧化系统以及增强光合作用来降低小麦细胞中Cd的含量。该研究结果表明巯基坡缕石对于降低小麦植株Cd含量、缓解Cd对小麦的毒性具有较好的作用效果。该研究为我国北方碱性Cd污染土壤修复提供了重要理论和数据支撑。

该研究得到了中国农业研究体系、农业农村部耕地重金属污染防治联合攻关项目、中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。

文章全文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.132890