近日，环境与化工学院、黄河生态研究院生态环境保护与绿色化工研究室孙尚琛团队在国际期刊Environmental Geochemistry and Health（环境地球化学与健康）（WOS(JCR）分区Q2，IF4.2）发表题为《Comparative transcriptomics revealed the mechanism ofStenotrophomonas rhizophilaJC1 response and biosorption to Pb²⁺》（中文：比较转录组学揭示嗜根寡养单胞菌JC1吸附和响应Pb²⁺胁迫机制）的研究论文。该研究论文以一株从重金属污染土壤中分离出的嗜根寡养单胞菌（S.rhizophila）为研究对象，分别利用扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、能量色散X射线谱仪（EDS)、NPN法和ONPG法等研究了菌株响应Pb²⁺胁迫的生理学机理，并利用比较转录组学在基因表达水平研究了S.rhizophila响应Pb²⁺胁迫的分子学机理。

研究结果显示，S.rhizophila对100 mg/L的Pb²⁺吸附效率达到79.8%，表面吸附是菌株吸附Pb²⁺的主要方式。在生理学层面，该菌株细胞可通过在细胞表面形成沉淀、元素置换等方式响应Pb²⁺的胁迫，如图1。在分子学层面，菌株基因组中的Pbt基因在经Pb²⁺胁迫后显著上调表达，结合菌株对Pb2+的吸附能力，表明该基因对S.rhizophila吸附Pb²⁺具有特异性。另外，czcA/cusA、Co2+/Mg2+ efflux protein、cellular macromolecule biosynthesis等蛋白和生长代谢途径在菌株响应Pb²⁺胁迫中均发挥重要作用，见图2。

图1 菌株响应Pb²⁺胁迫的生理学机理

图2 经Pb²⁺胁迫后S.rhizophila基因组中的差异性表达基因

该研究针对重金属污染治理问题，提出快速、高效、环境友好的重金属污染治理方式。下一步，该团队将继续筛选和分离可高效降解重金属的微生物资源，并建立微生物资源库，在此基础上深入研究相关机理，以实现微生物修复技术的可持续应用。

该研究论文受国家自然科学基金（No. 32160066）、甘肃省青年博士支撑项目、校级重大研究项目和研究院资助。

撰稿、供图：孙尚琛；审核：张永合 阳仁贵 严昭飞