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水稻镉积累特性的生理和分子机制研究概述
植物学报
2022, 57 (2):
236-249.
DOI: 10.11983/CBB21222
我国的稻米镉超标对国民身体健康造成严重威胁, 而选育低镉积累的水稻(Oryza sativa)品种是降低稻米镉含量行之有效的策略, 因此有必要了解水稻对镉的积累特性及其生理过程和相关功能基因。该文概述了镉在水稻根部的吸收、木质部中的装载与运输、茎节中的分配、叶片中再分配以及籽粒镉积累等过程的生理和分子机制研究进展, 以期为低镉水稻的选育和安全生产提供理论参考。  View image in article
图2
水稻茎节镉转运蛋白及镉在水稻茎节内部的转运示意图(Uraguchi and Fujiwara,
EVB: 大维管组织; DVB: 分散维管组织; PCB: 薄壁细胞桥
正文中引用本图/表的段落
根中的镉随液流进入EVB的木质部, 其中一部分镉可通过木质部卸载, 经由PCB介导的横向运输, 以及DVB的再装载过程进入DVB内; 另一部分镉进入叶片, 在叶片内的镉会再活化, 通过韧皮部回到茎节, 并且通过茎节基部的筛管流入DVB的韧皮部内(图2) (Yamaji and Ma, 2014)。由于韧皮部是镉沉积到籽粒的主要通道, 而且Node I的DVB直接连接到水稻的圆锥花序, 因此镉通过PCB或茎节基部的筛管从EVB向DVB转移对于镉进入籽粒具有重要意义(Ur- aguchi and Fujiwara, 2013)。
镉主要通过韧皮部进入籽粒, 茎节是镉由木质部向韧皮部转移的关键部位(Fujimaki et al., 2010), 因此茎节镉代谢分子机制的解析对于培育低镉水稻同样至关重要。已鉴定的茎节镉转运蛋白包括ZIP和植物钙/阳离子转运蛋白超家族(cation/calcium superfamily, CaCA)等。镉在水稻茎节处转运的分子机制见图2。
本文的其它图/表
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