近日，我院黄白飞教授在环境科学国际著名学术期刊《Ecotoxicology and Environmental Safety》（IF = 7.129；中科院2区）发表了最新研究成果“Effect of potassium intake on cadmium transporters and root cell wall biosynthesis in sweet potato”。该研究有3个重要发现：（1）供钾显著下调了甘薯根系镉吸收相关基因IRT1和YSL3的表达量（图1），降低了根镉含量；（2）供钾显著下调了甘薯根中COPT5和Nramp3的表达（图1），从而增加了镉在根液泡中的区隔化，减少了镉向茎叶转运；（3）供钾上调了甘薯根中POD、CAD、INT1和SUS的表达（图1），促进了根细胞壁木质素和纤维素的生物合成（图2），导致根木质部细胞壁加厚（图3），从而促进了细胞壁对镉的固定，进一步降低了镉向茎叶运输。
图1 钾对甘薯根中响应镉胁迫相关基因表达的影响
图2 不同钾、镉处理下甘薯根细胞壁不同组分的傅里叶变换红外光谱分析
图3 不同钾、镉处理下甘薯根木质部导管和维管薄壁细胞的超微结构
本论文明确了适量施钾可以显著降低农作物积累镉，为如何实现中轻度镉污染农田的安全利用提供了可靠的科学依据。该研究得到了国家自然科学基金项目（No. 41977147）的资助。（一审/刘赛 二审/黄俊歆 三审/辛俊亮）
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651323000052