烟草在线据云南烟叶信息网站报道　　郑州烟草研究院等合作，采用苗期水培试验，研究揭示了不同镉积累模式的两种基因型烟草［普通烟草品种K326和黄花烟草（N.rustica）］根系镉螯合能力和相关基因的表达差异。相关成果以“不同镉积累基因型烟草根系镉螯合能力差异及相关基因分析”为题，发布在《烟草科技》2014年最后一期（第12期）上。

　　镉是烟草有害成分之一，烟叶中的镉控制是近年来烟草减害的研究热点。烟草对镉的吸收存在基因型差异，普通烟草表现为根系和叶片积累，黄花烟草以根系积累为主。研究发现，黄花烟草和普通烟草积累镉的差异与镉的液泡截留有关，但造成镉液泡截留差异的原因尚不清楚。重金属被配体螯合后产生螯合物转运至液泡中进行储存是植物缓解重金属毒害的途径之一，植物细胞内参与细胞螯合的主要配体是PCs。烟草中已经发现PCs的存在，但是否在烟草液泡截留中起作用目前尚不清楚。

　　该研究通过进行不同镉胁迫条件下的苗期水培试验，探讨造成黄花烟草和普通烟草两基因型镉的液泡截留差异原因。结果发现，镉处理前后还原型谷胱甘肽（GSH）和植物螯合肽（Phytochelatins，PCs）出现此消彼长的现象。与对照相比，1μmol/L镉诱导处理导致K326和黄花烟草根系总非蛋白巯基（NPT）含量（质量分数）和PCs含量（质量分数）分别升高45.89%，57.75%和55.58%，84.00%，GSH含量（质量分数）降低10.70%和62.09%。镉处理前后黄花烟草GSH和PCs的变幅明显高于K326。

　　该研究表明，1μmol/L镉诱导处理促进烟草根系中的镉由交换态向螯合态转变，并且促使PCs向高分子量结合态转变。黄花烟草的转化能力高于K326。对照处理中两基因型烟草根系螯合物中高分子量螯合物（High-molecular-weight　chelation，HMW）和低分子量螯合物（Low-molecular-weight　chelation，LMW）组分约各占一半。1μmol/L镉诱导条件下，K326中HMW含量（体积分数）占总量的77.43%，黄花烟草中镉几乎全部以HMW形态存在。在镉诱导条件下黄花烟草根系镉向螯合态转化能力和结合能力均明显高于K326，根系镉螯合能力的差异是导致黄花烟草和普通烟草镉积累差异的原因之一。

　　该研究还发现，黄花烟草根系植物螯合肽合成酶1基因（Phytochelatin　synthase1，PCS1）的表达对镉具有高度敏感性，与对照相比，1μmol/L镉处理下PCS1的表达量增加257.33%，而镉处理对K326中PCS1的表达影响不大。

两基因型烟草根系不同镉形态所占比例

两基因型烟草根系螯合物形态

两基因型烟草PCS1的相对表达量