近期，药用植物种质创新利用团队在药用植物镉污染防控领域取得进展，成功揭示了不同生态型丹参通过重塑根细胞壁实现镉的差异化积累机制，为选育“低镉积累”丹参新品种、推动中药材安全生产提供了新思路与关键技术路径
丹参作为传统中药材，其根及根茎广泛用于心脑血管疾病的治疗与保健，药用与经济价值显著。然而，土壤镉污染严重制约其药材品质与用药安全。研究团队聚焦于低镉积累（SCZJ）和高镉积累（HNYC）两种丹参生态型，深入探索了根细胞壁多糖组分在应对镉胁迫过程中的动态响应过程。研究发现，低镉生态型SCZJ主要通过显著提升“果胶甲酯酶（PME）”的活性，促使果胶发生“去甲基化”，暴露出更多可结合镉离子的位点，从而将更多镉“锁”在细胞壁中（吸附占比达42%）。而高镉生态型HNYC则通过上调“木葡聚糖转葡糖苷酶/水解酶（XTH）”基因的表达，促进一类富含木糖的半纤维素合成，同样增强了细胞壁对镉的固定能力（滞留占比高达71%）。两种生态型在镉胁迫下激活了截然不同的细胞壁多糖合成与重塑通路，展现出各自独特的适应性策略。
该研究不仅从分子层面揭示了丹参应对镉胁迫的关键机制，更创新性地提出了通过双基因编辑技术（同步调控SmXTH与SmPME）培育低镉积累丹参新品种的可行路径。这一成果对保障中药材品质安全、利用植物修复技术治理重金属污染土壤具有重要的理论指导与实践价值。相关研究成果发表于生物学TOP期刊International Journal of Biological Macromolecules，四川农业大学生命科学学院为第一完成单位，廖进秋副教授为论文第一作者，博士研究生尚玉坤为共同第一作者，杨瑞武教授和理学院张利教授为共同通讯作者。研究工作获得了四川省科学技术计划项目（2025ZNSFSC0613）和四川农业大学双支计划自由探索项目2024ZYTS002）的资助。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.147782
