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鎘是危害人類健康的重金屬污染物，通過食物鏈富集對糧食安全構成重大威脅。解析植物鎘積累機制有助于低鎘作物的開發與應用。李小方研究員團隊發現具有廣譜調控作用的轉錄因子GTL1可直接調控鎘積累，為培育低鎘作物提供了全新的策略。相關成果以“Regulation of cadmium accumulation in plants by the transcription factor GTL1： Potential for minimizing grain cadmium”為題，發表于環境工程領域知名期刊《Journal of Hazardous Materials》。

研究發現，GTL1在植物體內扮演著抑制者的角色，其功能是轉錄抑制下游基因HIPP6的表達，而HIPP6有助于將鎘“鎖”在植物根部，防止其向籽粒轉移。基于這一發現，研究團隊進一步利用CRISPR基因編輯技術敲除了水稻中的GTL1基因，發現其成熟籽粒中的鎘含量降幅最高可達60.6%，葉片降幅最高可達80.3%。更為關鍵的是，該編輯并未對水稻磷、鐵等必需營養元素的吸收造成負面影響，確保了作物的營養價值和農藝性狀不受影響。這項研究不僅揭示了一個新型的GTL1-HIPP6調控模塊，同時提供了一個高效、安全的生物技術方案。

研究得到了國家自然科學基金(U21A2024、32250015和31700228)和華北作物改良與調控國家重點實驗室(24466301D)的資助。已畢業的博士研究生陳怡君為論文第一作者，李小方研究員與鄭鑫副研究員為共同通訊作者。河北農業大學李君教授對論文提出了重要修改意見。

全文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.140302