近日，贵州民族大学生态环境工程学院硕士研究生赵伟在其导师朱四喜教授指导下，获得系列重要研究成果，先后在环境科学与毒理学领域重要期刊《Journal of Hazardous Materials》、《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表学术论文。

《Journal of Hazardous Materials》创刊于1975年，2021年SCI影响因子为14.224，是环境科学领域的顶级期刊，在中科院分区中为环境科学与生态学类1区（Top期刊），在环境科学领域具有极高的影响力。赵伟所撰写的论文”Integrated transcriptomics and metabolomics reveal key metabolic pathway responses in Pistia stratiotes under Cd stress. Journal of Hazardous Materials”（《综合转录组学和代谢组学揭示Cd胁迫下水芙蓉的关键代谢途径》）

 

 

本论文主要内容是关于重金属胁迫下植物应激响应机制的探究。该研究报道了一种Cd耐受湿地植物水芙蓉应对重金属胁迫的分子响应机制。重金属耐受植物具有敏感的胁迫响应网络和应激响应信号转导调控枢纽，通过细胞器和细胞间的ROS信号传导来快速响应重金属胁迫。并通过上调MYB-superfamily, AP2/ERF, NAC, C2C2, bHLH等基因家族和UGDH、UGE和AXS等细胞功能基因的表达，调控木质素生物合成和重金属离子转运等关键代谢途径，增强植物体对重金属的结合能力，提高重金属胁迫下植物的抗逆性。同时激活分泌谷胱甘肽、植物激素、生长调节剂(ABA、JA、IAA）和酚类代谢物质等生物合成途径，从内源和外源性防御机制共同抵御重金属毒害。

《Ecotoxicology and Environmental Safety》创刊于1977年，2021年SCI影响因子为7.129，是环境毒理学领域的顶级期刊，在中科院分区中为毒理学类1区（Top期刊），在环境毒理学领域具有极高的影响力。赵伟所撰写学术论文：Arbuscular mycorrhizal fungi alter rhizosphere bacterial community characteristics to improve Cr tolerance of Acorus calamus. Ecotoxicology and Environmental Safety（《丛枝菌根真菌改变菖蒲根际细菌群落特征，提高菖蒲耐铬能力》）。

 

 

本论文主要内容是关于AMF-微生物互作机制对宿主植物促生机制的探究。该研究报道了Cr胁迫下AMF接种对菖蒲根际微生物群落的影响以及PGPR与植物之间的互作机制。AMF与菖蒲形成菌根共生体系后，根际微生物群落的结构和组成发生了明显变化。根际土壤微生物群落之间的边数、节点数、模块数、聚类系数以及平均路径长度显著增加，显著调节根际微生物群落之间的协同作用，增强了根际微生物生态网络的复杂性和稳定性。同时，上调了根际微生物群落中与养分循环（C、N、P）相关功能基因的表达，重金属抗性（chrA）相关功能基因的表达，以及重金属转运蛋白家族（P-ATPase和ABC）相关功能基因的表达，快速建立起植物-微生物Cr应激响应体系，显著改善土壤微环境，增强宿主植物在重金属胁迫下的抗逆性，促进植物生长。

以上研究工作得到了国家自然科学基金项目(31560107)和贵州省科技支撑项目（[2018]2807）的支持。