镉是危害人类健康的重金属污染物，通过食物链富集对粮食安全构成重大威胁。解析植物镉积累机制有助于低镉作物的开发与应用。中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心发现，具有广谱调控作用的转录因子GTL1可直接调控镉积累，为培育低镉作物提供了全新策略。研究发现，GTL1在植物体内扮演着抑制者的角色，其功能是转录抑制下游基因HIPP6的表达，而HIPP6有助于将镉“锁”在植物根部，防止其向籽粒转移。研究团队进一步利用CRISPR基因编辑技术敲除了水稻中的GTL1基因，发现其成熟籽粒中的镉含量降幅最高可达60.6%，叶片降幅最高可达80.3%。更为关键的是，该编辑并未对水稻磷、铁等必需营养元素的吸收造成负面影响，确保了作物的营养价值和农艺性状不受影响。研究不仅揭示了一个新型的GTL1-HIPP6调控模块，同时提供了高效、安全的生物技术方案。相关研究成果发表在Journal of Hazardous Materials上。研究工作得到国家自然科学基金等的支持。论文链接植物调控镉积累机制研究取得进展