揭示微生物与水稻互作降低重金属镉含量新机制

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关键词：

来源：

华中农业大学

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//agri.nais.net.cn/topic/downloadFile/b696bdc6-3817-4690-8a7c-19e3c15057c2

来源地址：

http://news.hzau.edu.cn/2022/1212/65354.shtml

资源所属：

杂交水稻专题

类型：

前沿资讯

语种：

中文

原文发布日期：

2022-12-12

摘要：

 近日，华中农业大学生命科学技术学院、农业微生物学国家重点实验室王革娇教授课题组即环境微生物课题组在国际学术期刊Molecular Plant-Microbe Interactions上发表了关于微生物与水稻互作降低稻米镉含量的最新研究成果。论文以“A coculture of Enterobacter and Comamonas reduces Cd accumulation in rice”为题，阐明了微生物菌剂通过代谢产物促进水稻镉转运及结合蛋白活性的分子机制。课题组发现了当肠杆菌和丛毛单胞菌共同培养时，可以将溶液中的镉离子沉淀并完全去除。将这种混合菌剂应用于镉污染水稻盆栽实验中，该混合菌剂可以有效钝化土壤中的镉，减少水稻对镉离子的吸收，使稻米中镉含量显著下降。采用原位杂交和扫描电镜分析，发现两株菌可以在水稻根部定殖，并进入水稻根部的维管组织和细胞间隙。水稻转录组学分析表明，两株菌通过激活水稻中的超敏反应和防御感应系统来增强水稻对镉的抗性。此外，两株菌产生的代谢产物琥珀酸和苯丙氨酸可以激活水稻根部镉结合蛋白和镉外排蛋白的表达，抑制镉摄入蛋白的表达，从而减少水稻中镉的含量。该研究发现了一种新的菌植互作降低水稻镉吸收的现象并阐明了其机制，其研究结果为菌植互作在镉污染修复中的重要作用揭开了新的一页，具有重要理论价值和应用潜力。