线粒体磷转运蛋白基因可调控植物对砷的耐受性

近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所土壤植物互作团队揭示了衣藻CrPHT3基因介导的磷积累过程可以显著影响莱茵衣藻对砷的耐受性的新机制。相关研究成果发表在《有毒材料（Journal of Hazardous Materials）》上。

五价砷主要通过磷酸盐转运蛋白基因进入到植物体内，进而沿着食物链影响人体健康。植物磷转运蛋白分为质膜、线粒体、高尔基体等五类。以往的研究主要关注在细胞质膜，而线粒体磷转运蛋白基因对五价砷的响应机制尚不清楚。

该研究以莱茵衣藻及Crpht3突变体为材料，研究表明，线粒体磷转运蛋白PHT3基因可以通过磷的积累来调控植物对砷的耐受性。低水平磷酸盐供应下，莱茵衣藻野生型和Crpht3突变体并没有表型差异；但在五价砷胁迫下，充足的磷酸盐供应显著增加了Crpht3突变体对多聚磷酸盐和细胞间磷酸盐的吸收，同时触发了突变体中谷胱甘肽氧化还原过程、抗氧化活性和细胞解毒能力，从而提高了Crpht3突变体对五价砷胁迫的耐受性。该研究成果为植物修复重金属环境污染提供了技术参考。

该研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家重点研发计划和中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。