浙江大学马奇英团队ES&T：植酸介导的蜈蚣草砷超富集机制——合成、区隔化与根际分泌

背景：砷在环境中广泛存在，对食品安全和人类健康构成威胁。砷超富集植物蜈蚣草能积累高含量砷并维持磷稳态，其机制尚不完全清楚。研究目的：本研究旨在揭示植酸在蜈蚣草砷超富集过程中的作用，特别是其在合成、区隔化与根际分泌方面的机制。通过比较蜈蚣草与同属但砷积累特性不同的物种（井栏边草和剑叶凤尾蕨），分析砷对磷吸收、植酸代谢及相关基因表达的影响。结论：蜈蚣草在砷胁迫下通过上调植酸合成基因（如MIPS、IMP、2-PGK）和磷转运蛋白（Pht1;2–1;4），促进植酸积累，从而调节细胞内无机磷水平并维持磷稳态。同时，植酸转运蛋白PvMRP5介导的液泡区隔化和根系分泌机制，形成高效的植酸循环，支持砷和磷的持续吸收。这些协同过程构成了蜈蚣草独特的砷耐受与超富集机制，为其在砷污染土壤修复中的应用提供了理论基础。