近日，中南民族大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院孫杰課題組在Journal of Hazardous Materials(2019年IF=7.65)在線發(fā)表題為“Phytohormones-induced senescence efficiently promotes the transport of cadmium from roots into shoots of plants: A novel strategy for strengthening of phytoremediation”的研究論文，提出了一種具有廣泛適應(yīng)性的植物修復(fù)強(qiáng)化新策略。該校2015級環(huán)境科學(xué)專業(yè)的本科生祝慧慧同學(xué)為論文第1作者，陳柯副教授和孫杰教授為通訊作者。論文合作單位包括中科院武漢植物園、武漢大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院和中國地質(zhì)大學(xué)（北京）水資源與環(huán)境學(xué)院。


相對于傳統(tǒng)的物理化學(xué)土壤修復(fù)技術(shù)，植物修復(fù)因其綠色、低成本的特性而備受青睞，其應(yīng)用卻因修復(fù)周期長而受到限制。因此，開發(fā)植物修復(fù)的強(qiáng)化方法，提高修復(fù)效率，縮短修復(fù)時(shí)間，一直是土壤修復(fù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。

孫杰課題組前期的研究發(fā)現(xiàn)，脫落酸（ABA）和水楊酸（SA）的復(fù)合處理能大幅提高植物地上部對Cd的富集。深入的研究證實(shí)，ABA和SA的復(fù)合處理能夠誘導(dǎo)植物衰老，進(jìn)而調(diào)控重金屬在修復(fù)植物體內(nèi)的遷移與分布，提高地上部重金屬的含量，而HMA3基因在這一過程中扮演著重要的作用。孫杰課題組隨后在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)以小盆培養(yǎng)的方式，采用高羊茅和印度芥菜對Cd污染的土壤開展植物修復(fù)，并在植物修復(fù)的末端施加為期7天的強(qiáng)化處理。相關(guān)研究結(jié)果表明，額外的7天強(qiáng)化處理措施顯著的提高了高羊茅地上部Cd含量至對照的1.97倍，提高了印度芥菜地上部Cd含量至對照的1.70倍，分別達(dá)到69.2μg/盆和27.8μg/盆的水平，證實(shí)了這一強(qiáng)化處理措施的可行性。

孫杰課題組首次提出的采用復(fù)合信號分子處理，誘導(dǎo)植物衰老，進(jìn)而提高修復(fù)植物地上部重金屬富集的植物修復(fù)強(qiáng)化新策略，具有處理時(shí)間短，效率高和適應(yīng)性廣的特點(diǎn)。應(yīng)用時(shí)，其處理的時(shí)間僅有7天，效果顯著，且能同時(shí)提高修復(fù)植物對Cd、Zn和Cu的富集，并對不同的修復(fù)植物（禾本科及十字花科）均有效。該強(qiáng)化策略的提出，將為重金屬污染土壤的植物修復(fù)研究及其應(yīng)用提供新方法和新思路。

本研究受到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41503067)的資助。