5月24日下午,第32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教授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教授孙朝霞主持,农学院、生命科学学院以及后稷实验室相关专业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。金属污染往往与土壤pH紧密相关,酸性土壤中,金属元素以离子形式得到释放,进入植物体内严重抑制植物的生长发育。
王玉琪教授阐述了植物抵御离子毒害的外排机制与内理机制,且在此基础上详细阐明了如何一步步确定植物以Al3++苹果酸、Zn2++谷甘胱肽形式进行转运,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结果明确植物离子转运的环节与部位,到通过外源施加不同底物形态以确定Al3+与Zn2+转运形态,再到通过构建苹果酸分泌突变体almt1与谷甘胱肽转运突变体ycf1最终完成水通道蛋白NIP、TIP家族在植物抵抗铝毒害与锌毒害的机制解析。此外,王玉琪教授还延伸了土壤重金属污染防治的生物学方法,由于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,但高粱、甘蔗等生物量大的C4植物并不富集重金属,王玉琪教授提出通过克隆重金属转运蛋白导入C4植物体内,或借助土壤微生物来防治土壤重金属污染,对环境无二次污染的同时,还能缩短修复周期,且收回来的富集重金属的植株可以用于提取生物乙醇。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,可减轻管理负担、降低成本。同时,高粱、玉米为代表的C4植物是优质酿酒原料与生物乙醇生产材料。王玉琪教授的设想若落地,既契合绿色农业发展,又能推动农业绿色转型,利于耕地保护。

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。