银白杨硫醇肽化合物通过胞内胞外双重机制实现镉解毒的分子机制研究

为解决镉(Cd)污染植物修复难题，研究人员通过HPLC-ESI-MS/MS技术系统分析了银白杨'Villafranca'克隆在镉胁迫下胞内/外硫醇肽（GSH、PCn）的动态变化。研究发现PC2-4在根部显著积累，首次证实GSH和植物螯合素(PCn)存在跨膜外排现象，且转运途径可能独立。该研究为植物重金属解毒机制提供了新见解。

　　

镉(Cd)作为剧毒重金属，正通过自然和人为活动持续污染生态环境。银白杨(Populus alba)因其卓越的硫醇肽合成能力——包括大名鼎鼎的谷胱甘肽(GSH)和植物螯合素(PC_n)，成为植物修复领域的明星物种。这项研究别出心裁地采用高效液相色谱-电喷雾串联质谱(HPLC-ESI-MS/MS)技术，对经历不同时长镉胁迫的'Villafranca'克隆进行了全方位体检。

令人惊叹的是，即便长期与镉"共舞"，这些杨树依然保持着傲人的生长状态和光系统II(PSII)的高效运转。秘密就藏在根部——PC₂、PC₃和PC₄等植物螯合素家族成员在此疯狂集结。更妙的是，研究人员首次捕捉到GSH和PC_n突破细胞膜的"越狱"行为，暗示着它们可能搭乘专属的质膜外排"特快专列"。当用钒酸钠这个"路障"阻断质膜转运蛋白时，GSH的"出逃"被大幅遏制，而PC_n却依然能见缝插针，暗示两者可能走着不同的"秘密通道"。

这项研究犹如打开一扇新窗，揭示了植物应对重金属胁迫的"双保险"策略：既在细胞内建造"隔离牢房"，又通过外排系统实施"驱离政策"。银白杨这番精彩的解毒表演，为开发更高效的植物修复技术提供了绝佳范本。