杨树根系特异性表达启动子 PRSEP7的鉴定及其在镉植物修复基因工程中的关键应用

《Plant Cell Reports》：Identification of a root-specific expression promoter in poplar and its application in genetic engineering for cadmium phytoremediation

镉离子（Cd(II)）污染难以降解，为解决这一问题，研究人员开展了杨树基因工程修复 Cd(II)的研究。他们鉴定出根特异性表达启动子 PRSEP7，构建 PRSEP7::CadWp转基因杨树，其对 Cd(II)污染修复效果显著，为植物修复提供了优质材料。

　　镉离子（Cd^(II)）是自然环境中生物难以分解的重金属。通过基因工程培育能从土壤中高效修复 Cd^(II)的植物，是理想的生物修复策略。研究人员鉴定并证实了杨树（Populus L.）中一种根特异性表达的启动子 PRSEP₇。利用 PRSEP₇的启动子构建了杨树根表达载体 2301S - root。此前研究表明，编码碳酸酐酶（CA）的 CadW 基因在微生物修复 Cd^(II)中发挥重要作用。对 CadW 基因进行植物优化后得到 CadW_p，其对 Cd^(II)的螯合活性也很高。将 CadW_p导入 2301S - root 构建 PRSEP₇::CadW_p载体，通过农杆菌介导法转化杨树，获得多个稳定转基因株系。随机选取两个株系测试其修复 Cd^(II)的能力，经多项参数测定，这两个转基因株系在多种生长条件下对 Cd^(II)都有较高的修复能力。本研究为 Cd^(II)的植物修复培育了优良的植物材料。