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重金属能引发粮食减产并严重地降低农作物的品质，还可以通过食物链在人类及动物体内进行累积进而危害其健康。中国林业科学研究院卓仁英教授带领的研究团队正在致力于这方面的问题，同时他也参加了Pacific Biosciences公司赞助的2016年SMRT Grant项目，也是唯一一位进入最后一轮的中国学者……

　　

“重“口味的植物，你见过么？

  不同的人口味、性格不同，有爱吃荤的，有喜食素的，有小清新的妹子，也有重口味的大叔。那么，你有没有听说过植物也有“重”口味的呢？

   亿万年来，地球上的生物经过漫长的进化，产生了丰富的多样性。有的植物喜欢阳光雨露，有的喜欢阴暗潮湿，有的长成千年古树，有的一岁一枯荣。捕蝇草、猪笼草能吃昆虫，菟丝子寄生于其他植物，耐旱草可以丢失95%的水分仍保持存活。而我们今天要提到的“重”口味植物则像极了X战警中的万磁王，它具有强大的富集重金属的能力。

   中国作为一个农业大国，目前正面临着严重的土壤污染。污染类型以重金属为主，比如汞、铅、镉。重金属能引发粮食减产并严重地降低农作物的品质，还可以通过食物链在人类及动物体内进行累积进而危害其健康。在中国，约有1500万公顷的耕地遭受各种重金属的污染，被重金属污染的粮食多达2000万吨，合计经济损失至少200亿元。

   过量摄入重金属镉会引起骨痛病、关节变形等多种疾病，甚至丧失劳动能力。长期饮用受镉污染的自来水或地表水，并用受镉污染的水进行灌溉(特别是稻谷)，会致使镉在体内蓄积，造成肾损伤，进而导致骨软化症，周身疼痛，称为“骨痛病”。此外，慢性镉中毒对人体生育能力也有所影响，它会严重损伤Y因子，使出生的婴儿多为女性。从动物实验和人群的流行病学调查中发现，镉还可使温血动物和人的染色体发生畸变。镉的致畸作用和致癌作用（主要致前列腺癌）,也经动物实验得到证实,但尚未得到人群流行病学调查材料的证实。

   听起来是不是很可怕，不过不必过分担心，除了控制污染源，我们对于已经遭受污染的土地也有办法。自然界中就存在着一类特殊的植物称作超积累植物，它们不仅能够在重金属镉含量较高的土壤中正常地生长，还可以将土壤中的镉离子一定程度地积累于植株的地上部分。超积累型东南景天是我国境内东部地区古老的铅锌矿区中发现的，对Cd、Pb、Zn都具有超积累作用的植物，真是名副其实的“万磁王“。但还有一种生态型的东南景天不具有超积累能力，那到底是什么原因造成了这两种生态型对重金属超级累能力的不同？

 
   中国林业科学研究院亚热带林业研究所卓仁英教授带领的研究团队正在关注此类植物，在超积累型东南景天全基因组测序的基础上，以非积累型东南景天为对照，通过基因组测序，开展两种景天属植物比较基因组学以及抗性和超积累能力的进化分析，筛选东南景天镉耐性和超积累能力形成的关键基因及其作用机制，为利用转基因培育高积累转基因林木提供基因资源，为土壤重金属污染植物修复提供理论指导和物质基础。

   具有超积累能力的生态型基因组大小是189Mb，而非积累型的品种基因组大小为240Mb。目前该团队已经通过短读长二代测序技术已经获得了草图，但是由于读长太短，导致拼装结果的碎片太多，很难用于综合分析那些与抗性和超积累能力相关的基因鉴定工作。

   卓教授提到：三代单分子测序技术具有读长长，无需PCR扩增，无GC偏好性，不受回文序列干扰，可以检测大片段结构性变异等特点，可以获得两个不同生态型东南景天的更完整的基因组结果及结构变异，并希望借此解析其基因和基因组特征以用于推进我们的研究结果。

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   目前他们的研究团队已经申请了由Pacific Biosciences公司赞助的2016年SMRT Grant项目，并成功进入了最后一轮PK阶段。该项目旨在帮助动植物基因组研究者获得完整的基因组序列，从众多参与申请的研究项目中挑选出最有趣的动植物基因组研究课题。目前评选已经进入最终一轮决赛，最终冠军的评出将依靠网络评选的方式进行，卓仁英教授的团队是唯一进入五强的中国研究团队，最终的获胜者将会获得Pacific Biosciences公司赞助完成东南景天的全部测序及分析所需费用。您是否愿意为中国科学家团队投上一票呢？

卓教授研究介绍请参考：
http://www.risfcaf.com/news/ShowArticle.asp?ArticleID=1520

请您为致力于改良重金属污染土壤研究的中国科学家团队投上一票，链接如下：
http://www.pacb.com/smrtgrant

请进入投票页面后选择第五个项目“Metal-devouring Plant Hero”，即卓仁英教授的项目，填写邮箱，英文名和姓之后，点击“submit my vote”或红色按钮（手机界面）即可。5月2日之前，每个邮箱每天都可以投票一次哦！

补充说明：如上述方式无法投票，请点击http://www.ebiotrade.com/custom/PACBIO/160422/index.htm投票，谢谢！