浙江大学马奇英团队JHM：难溶性CaCO₃促进砷超富集植物蜈蚣草生长和砷积累——氧化应激响应与砷代谢...

环境人Environmentor · 公众号 · · 2025-04-26 13:20

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为实现高效的砷解毒，蜈蚣草体内具有多个亚砷酸反转运体（ PvACR3/3;1-3 ），可以将根系吸收的砷转运至地上部，并在液泡中进行区隔化。实验结果表明，在砷暴露条件下，CaCO ₃ 使蜈蚣草体内的 PvACR3;2/3;3 表达水平提高了约1.4倍，而 PvACR3/3;1 的表达几乎没有变化（图4）。因此，亚砷酸反转运体 PvACR3;2/3;3 可能参与了CaCO ₃ 介导的蜈蚣草砷富集和砷解毒过程。

图4 蜈蚣草亚砷酸盐转运体 PvACR3/3;1-3 的相对表达量

总结 | Conclusions

在砷污染场地中，砷超富集植物蜈蚣草的应用潜力取决于其高效的砷解毒和砷富集能力。作为常用的土壤调理剂，难溶性CaCO ₃ 可以促进蜈蚣草生长，进而提高其修复效率。本研究通过分析蜈蚣草组织钙、砷含量和氧化应激水平，探究了CaCO ₃ 为单一钙源下蜈蚣草的生长特征与其砷解毒的生理机制；通过分析蜈蚣草砷代谢基因表达，阐明了CaCO ₃ 促进砷吸收、转运和区隔化等过程的分子机制。综上，本研究揭示了难溶性CaCO ₃ 对蜈蚣草生长和砷富集强化的潜在机理，突显了其在砷污染土壤高效植物修复效率中的应用前景。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138307

第一作者简介：

杨雨非，浙江大学土水资源与环境研究所硕士生。主要研究兴趣是蜈蚣草的难溶性钙源利用和砷污染修复。

通讯作者简介：

邓淞戈，浙江大学土水资源与环境研究所博士生。主要研究兴趣是土壤磷素利用和砷污染修复，目前在Environ Sci Technol等学术期刊发表论文10余篇。

马奇英，浙江大学求是讲席教授、博士生导师，美国科学促进会会士，美国土壤学会会士，美国农学学会会士，现任Soil & Environmental Health主编，Environment International和生态环境学报编委。长期从事土壤重金属特别是砷铅镉的生物地球化学与环境修复的研究，2001年首次在Nature报道了世界上第一个砷超富集植物蜈蚣草，推动了国内外土壤砷污染植物修复的研究与应用。在Nature、Nature communications和Environmental Science & Technology等期刊发表学术论文480余篇，总引次数3.24余万次，H指数87。出版全英文学术专著（含编写章节）30余部；获得美国土壤污染修复技术专利5项。并受邀担任多个国际会议主席或副主席，先后在国际、国内学术会议作大会报告200余次。