5月24日下午,第30期“后稷大家谈”学术报告会在太谷校区主楼210会议室举行。广州大学环境科学与工程学院王玉琪教授应邀到山西省后稷实验室开展学术交流。报告会由我校农学院孙朝霞教授主持,农学院、生命科学学院以及后稷实验室相关教师和研究生参加了此次报告会。

王玉琪教授为师生分享了题为《Roles of the Aquaporin Family in Plant Tolerance to Metal Toxicity》的学术报告,介绍了水通道蛋白NIP家族与TIP家族分别在植物铝毒害与锌毒害中发挥的重要作用。他指出,金属污染与土壤PH紧密相关,酸性土壤中金属元素以离子形式得到释放,进入植物体内会严重抑制其生长发育。他详细阐述了植物抵御离子毒害的外排机制与内理机制,并深入讲解了如何确定植物以Al3++苹果酸、Zn2++谷胱甘肽形式进行转运。从构建拟南芥缺失突变体挖掘植物铝毒害与锌毒害的重要调控基因,到借助时空表达模式分析及不同组织部位染色明确离子转运的环节与部位,再到通过外源施加不同底物形态以确定Al3+与Zn2+转运形态,最终通过构建苹果酸分泌突变体almt1与谷胱甘肽转运突变体ycf1,完整解析了水通道蛋白NIP、TIP家族在植物抵抗铝毒害与锌毒害的分子机制。
此外,王玉琪教授还探讨了土壤重金属污染防治的生物学方法。他提到,当前重金属主要积累在李氏禾、蜈蚣草等生物量小的C3植物中,修复周期长;而高粱、甘蔗等生物量大的C4植物并不富集重金属。对此,他提出通过克隆重金属转运蛋白编码基因导入C4植物体内,或借助土壤微生物来防治土壤重金属污染。该方法不仅对环境无二次污染,能缩短修复周期,而且收回来的富集重金属的植株还可用于提取生物乙醇。相较于C3植物,C4植物维管束鞘细胞发达,二氧化碳固定效率高、光呼吸低,光合与碳同化能力强,更适应高温、干旱等逆境环境。改良C4植物用于土壤重金属修复,既能减轻管理负担、降低成本,又契合绿色农业发展,有助于推动农业绿色转型和耕地保护。
王玉琪,广州大学教授,博士生导师。现为西南环境修复创新中心(技术联盟)专家委员会委员,广东省环境应急专家,广东省“千百十”工程培养对象。长期从事有害元素和重金属污染土壤生物修复方面的研究,侧重于植物吸收、转运金属铝和解铝毒的内在机理;曾在新加坡国立大学、美国康奈尔大学、美国农业部从事研究工作;以第一作者或通讯作者在The Proceedings of the National Academy of Sciences、Journal of Genetics and Genomics、Journal of Hazardous Materials等期刊上发表研究论文50多篇,申请专利10余件,主编专著1部。