近日，国际知名期刊Journal of Hazardous Materials在线发表了山东省烟草产业技术体系题为“Aquaporin mediated silicon-enhanced root hydraulic conductance is benefit to cadmium dilution in tobacco seedlings”的研究论文。

        镉（Cd）是一种自然土壤中普遍存在的元素，通过被污染的食物，饮用水，以及吸烟对人类健康产生严重威胁。此外，研究还发现，镉会对植物生长产生有害影响，包括抑制根系发育、破坏光合作用、导致营养失衡、诱发氧化应激、改变水分关系以及破坏激素平衡。这些影响使镉对人类健康和食品安全构成严重威胁。因此，有必要提高植物对镉的抗性并减少镉的积累。在过去十几年中，人们对硅缓解镉应激的潜力进行了广泛研究。研究的重点是硅对镉的吸收和分布、抗氧化特性、植物激素、离子平衡等方面的生理和分子影响。然而，对植物生存至关重要的水分是否参与了硅诱导的镉抗性至今仍未得到研究。

        研究发现在镉胁迫环境下，硅通过显著提升烟草幼苗的相对含水量（RWC），进而稀释了叶片中的镉浓度。造成这个现象的原因是硅显著增强了根系的吸水能力即根系水导（Root hydraulic conductance）。在镉胁迫条件下，根部水通道蛋白基因（NtAQP）的表达水平受到硅的影响而显著增强。    

       山东农业大学烟草专业研究生刘治国和侯蕾为该论文第一作者，通讯作者为山东烟草产业技术体系泰安试验站站长刘朋副教授。本研究获得山东省现代烟草产业技术体系项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.134905