近日，山东农业大学植物保护学院烟草团队在Journal of Hazardous Materials在线发表了题为“Integrated physiological, transcriptomic, and metabolomic investigation reveals that MgO NPs mediate the alleviation of cadmium stress in tobacco seedlings through ABA-regulated lignin synthesis”的研究论文。山东农业大学为该论文的第一单位，秦孟展硕士为该论文的第一作者，刘朋副教授为该论文的通讯作者。
镉（Cd）对农业环境构成严重的长期威胁，因此探索减少其对农作物负面影响的方法成为了一个关键的研究领域。植物应对镉毒性的策略主要体现在两个方面：一是限制镉的吸收和在体内的转运，这通常涉及调控特定基因的表达；二是通过固定镉来降低其生物有效性，其中细胞壁作为首道防线扮演着至关重要的角色。
本研究聚焦于应用氧化镁纳米颗粒（MgO NPs）以减轻水培环境中镉对烟草幼苗的影响，并深入探讨了其作用机制。研究表明，MgO NPs能够显著缓解镉对烟苗的危害，具体表现为抑制镉的吸收和调整镉在植物体内的分布。进一步的研究揭示，MgO NPs促进了脱落酸（ABA）的合成，而ABA在此过程中起到了核心调节作用。ABA通过以下两种方式发挥作用：一方面，它下调了与镉吸收相关的基因（如NRAMP、bZIP、HMA等）的表达，减少了镉的吸收量；另一方面，ABA激活了苯丙烷类代谢途径，增强了木质素——一种细胞壁的主要成分——的合成。木质素含有能够结合镉的化学基团，从而将镉固定在细胞壁中，降低了镉在细胞膜和其他细胞器中的累积风险。
本研究得到了杨龙、张丽、侯欣等老师的支持，获山东省现代烟草产业技术产业体系的资助。
