土壤中的重金属镉可被植物吸收，并进一步转移到植物的各个器官。镉污染不仅影响植物的生长发育，更对人体健康构成严重威胁。作为中国乃至全球的主要粮食作物，水稻相较于其他谷物更易吸收和积累镉。因此，减少水稻植株及其稻米中的镉含量对于保障我国粮食安全具有重要意义。近期，国际学术期刊Science of the Total Environment（STOTEN）在线发表了福建农林大学曾任森教授团队题为“Synergistic interaction between brassinosteroid and jasmonate pathways in rice response to cadmium toxicity”的研究论文。该研究揭示了油菜素内酯和茉莉酸信号途径在水稻抗镉中的协同作用机制。![]()
该研究发现外源施加油菜素内酯（BR）的水稻植株和BR过量产生的突变体m107，均表现出对镉（Cd）胁迫更高的耐受性。进一步分析表明BR通过调节Cd的转运和活性氧ROS清除，减少Cd和ROS的积累，从而增强水稻对Cd胁迫的耐受性。通过对BR信号转导途径关键组分OsGSK2和OsDLT相关遗传材料进行研究，证实了BR是水稻耐Cd的正调控因子。此外，外源BR对osdlt突变体的Cd耐受性没有影响，说明OsDLT对于BR介导的Cd耐受性是必需的。转录组分析表明，茉莉酸（JA）信号通路在BR介导的Cd胁迫响应中起到关键作用，基因表达分析和激素测定结果显示，BR促进了JA途径相关基因的表达，并提高内源JA水平。遗传分析结果表明，BR介导的Cd耐受性依赖于JA信号途径中的关键调控因子OsMYC2。该项研究为理解水稻应对Cd胁迫过程中，BR和JA途径之间的相互作用机制提供了新的视角。![]()
福建农林大学农学院作物抗性与化学生态学团队博士研究生张早立、青年教师张婷婷和卢龙为论文的共同第一作者，曾任森教授，宋圆圆研究员和卢龙副教授为论文共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、福建省自然科学基金等项目的支持。论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176369
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