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近日，西北农林科技大学生命科学学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室陈坤明教授团队和广东开源环境科技责任有限公司罗颜荣高工团队合作在环境科学TOP期刊Science of the Total Environment上在线发表了题为 “Heavy metal transporters: Functional mechanisms, regulation, and application in phytoremediation”的综述性论文，全面阐述了植物重金属转运蛋白家族对重金属离子的转运与调控机制，并对其在土壤重金属污染修复中的应用潜力及策略进行总结与评述。

土壤重金属污染是影响人类健康和生态安全的全球性问题，土壤重金属浓度过高对人类健康构成严重威胁。因为重金属在土壤中不能分解，无法通过微生物降解等方法清除，因此土壤重金属污染的修复一直是环境科学领域的重要难题。植物提取（Phytoextraction）是近些年来发展起来的较为环保和重要应用潜力的土壤重金属植物修复技术（Phytoremediation），但是现有重金属超富集植物因为生物量小、生长缓慢、有性繁殖能力弱、以及其生长对特殊环境依赖性强等问题，始终难以得到大面积的推广应用，严重制约了植物修复技术的实际应用。随着生物技术的发展，通过转基因或基因编辑技术创制易于栽培且生物量大的重金属富集工程植物，因而成为当前最具发展前景的土壤重金属污染修复方向。

植物对重金属的吸收、转运和储存由多种重金属相关转运蛋白介导，阐明这些重金属转运蛋白对不同重金属离子的转运与调节机制，对进一步通过生物工程手段创制重金属超富集植物具有重要意义。本文系统全面地总结和分析了13个重金属转运蛋白家族的结构保守性、系统发育关系、及其对不同重金属离子的转运偏好性，从海量文献中共提取到通过转基因技术验证的重金属转运蛋白313个，并对其中重要基因参与重金属转运的分子调控机制进行了详细阐述。

论文首先将植物积累重金属的机制归纳为积累机制和非积累机制（图1）。其中积累机制包括：重金属在细胞内膜系统中积累、通过根-芽转运至植物地上部分、在细胞中形成重金属螯合物、利用多元金属交叉稳态网络积累目标重金属等。非积累机制包括：重金属只在根中积累和通过囊泡运输外排等。同时，论文对重金属在单双子叶植物中的吸收、运输和分布策略进行了总结与评