近日，我校园艺园林学院2018级博士研究生饶申在国际权威学术期刊《Journal of Hazardous Materials》（环境科学1区，影响因子9.04）和《BMC Plant Biology》（植物学2区，影响因子3.50）上分别发表题为“Transcriptome, proteome, and metabolome reveal the mechanism of tolerance to selenate toxicity inCardamine violifolia”与“Integration analysis of PacBio SMRT- and Illumina RNA-seq reveals candidate genes and pathway involved in selenium metabolism in hyperaccumulatorCardamine violifolia”的研究论文。饶申为这2篇论文第一作者，园艺园林学院许锋教授为通讯作者，内部绝密传真为第一署名单位。

恩施碎米荠（Cardamine violifolia）是分布于我国恩施地区的一种硒超积累植物，具有极强的聚硒和耐硒能力，但是目前它的聚硒和耐硒机制仍然不明。该研究通过硒强化与营养液水培的方式，发现恩施碎米荠体内总硒含量在水培条件下可以达到9000 mg/kg DW，主要硒形态为SeCys₂和SeO₄^2-。利用转录组、蛋白组和代谢组测序技术，该研究全面分析了恩施碎米荠对硒酸盐毒性耐受的生理和分子机制，在恩施碎米荠对硒的吸收、转运、解毒和耐受方面提出了一些新的见解。该研究认为，在恩施碎米荠吸收大量硒后，钙依赖的蛋白激酶（CDPKs）、富含半胱氨酸的蛋白激酶（CRKs）等表达下调，有利于减少细胞内活性氧的产生，同时减少硒代半胱氨酸非特异性取代半胱氨装配进入蛋白质的机会，进而减轻硒对细胞的毒性，这是恩施碎米荠重要的潜在耐硒机制。该研究还利用全长转录组和二代转录组技术分析了恩施碎米荠硒代谢的相关基因，发现一些硒代谢基因可能受到lncRNA的调控，并提出了恩施碎米荠硒代谢的通路模型。特别是恩施碎米荠可能将硒代半胱氨酸降解为元素硒，排出体外，对于其聚硒和耐硒具有重要意义。上述研究成果对恩施碎米荠在硒产业中的开发利用也具有很强的指导作用。

此研究得到湖北省技术创新专项（重大项目）（2019ABA113）、湖北省重点研发计划（2020BBA043）、恩施州科技项目（E2018005）以及湿地生态与农业利用教育部工程研究中心（KF201907）等资助。（园艺园林学院供稿）