重金属转运ATP酶（HMAs）在植物响应重金属胁迫中的作用研究进展：系统综述

《Plant Stress》：Research progress of heavy metal-transporting ATPases (HMAs) mediating plant response to heavy metal stress: A systematic review

　　

刘晓菲|沈饶|辛聪|杨伟|徐峰|程水远|刘晓萌

摘要

植物重金属转运失衡是一个环境问题，它限制了植物的生长并威胁着生态系统的稳定性。尽管植物重金属ATP酶在维持元素稳态中的关键作用已被广泛认可，但由于转运过程的复杂性，其功能机制仍不清楚。作为植物重金属转运的核心基因家族，重金属转运ATP酶（HMAs）已被证实参与了多种重金属的吸收、转运和解毒过程。然而，大多数研究仅关注了它们各自的功能，而对它们在植物应对重金属胁迫中的综合作用及其调控网络的分析仍然不足。本文综述了植物重金属转运蛋白的主要类别及其特征，特别强调了HMAs在植物应对重金属胁迫中的多重作用，这些作用包括减少非必需重金属的吸收、促进重金属的排出、介导重金属的隔离以及与其他生理过程的相互作用。同时，还分析了HMAs的表达调控机制，包括转录因子和环境信号在转录水平上的调控作用，以及磷酸化和泛素化等翻译后修饰（PTMs）的调控作用。基于此，本文全面概述了HMAs的功能及其调控模式，旨在为将HMAs的基础研究转化为植物修复和安全作物生产中的实际应用提供一个坚实的理论框架。