评审组：农林养殖组
项目名称：秦巴山区镉污染土壤超富集龙葵修复的强化机理
提名单位： 汉中市人民政府
提名等级：二等奖
提名单位意见： 秦巴山区农田土壤重金属污染问题突出，严重威胁我国乃至世界粮食安全。利用超富集植物去除土壤重金属是最经济有效的措施，但因镉超富集植物资源匮乏、修复周期长等问题，传统植物修复面临巨大挑战。因此，在国家粮食安全战略实施背景下，深入解析超富集植物通过抗氧化防御系统活性增强及游离脯氨酸积累提升耐镉性的分子机理具有重要意义。 该项目在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助下，以镉超富集龙葵为研究对象，取得系列成果：发现植物源活化剂介导的强化龙葵修复镉新机理，发掘出龙葵“前重后轻”高效施肥模式；揭示花期收获对提升修复效率的关键作用，构建一年两次花期收获优化模式，为龙葵超富集镉的活化强化绿色防控提供基因资源与理论依据。5篇代表性论文，发表在《Journal of Hazardous Materials》等国际权威期刊，总被引485次，其中他引464次，获国内外同行高度评价与广泛引用，产生重大学术影响。研究成果获2022年度陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖一等奖，共培养博士研究生 10 人、硕士研究生 20 人。 成果材料齐全、规范、无知识产权纠纷，人员排名无争议，符合陕西省自然科学奖提名条件。
项目简介：
客观评价：
代表性论文专著目录：
主要完成人情况：
  1. 姓名：代惠萍
    排名：1
    行政职务：主任
    技术职称：教授
    工作单位：陕西理工大学
    完成项目时所在单位：陕西理工大学
    对本项目主要学术贡献：作为成果第一完成人，主导设计指导并实施成果涵盖的所有内容。具体创新点一：阐明并揭示了镉超富集龙葵对镉特异性超富集分子机理，拓展了植物超富集镉筛选机制研究范畴;创新点二：首次系统研制了植物源活化剂，发现了超富集龙葵提取修复土壤镉具有显著活化强化作用，解析了其活化效果显著高于常用螯合剂EDTA且无毒副作用新机理，拓展了超富集植物修复机制；创新点三：首次构建了以提升超富集植物龙葵茎、叶（“草”）生物量为核心的“前重后轻施肥模式”，该模式能显著增强龙葵对镉富集效能。与农业生产中以作物籽实为目标传统施肥方式形成鲜明差异，创新建立了氮肥定向强化植物修复效率全新技术路径。对应代表作中代表性论文1,4,5
  2. 姓名：魏树和
    排名：2
    行政职务：无
    技术职称：研究员
    工作单位：中国科学院沈阳应用生态研究所
    完成项目时所在单位：中国科学院沈阳应用生态研究所
    对本项目主要学术贡献：作为成果第二完成人，共同主导设计指导并实施成果涵盖的所有内容。具体为创新点一：阐明并揭示了镉超富集龙葵对镉特异性超富集分子机理，拓展了植物超富集镉筛选机制研究范畴;创新点二：首次系统研制了植物源活化剂，发现了超富集龙葵提取修复土壤镉具有显著活化强化作用，解析了其活化效果显著高于常用螯合剂EDTA且无毒副作用新机理，拓展了超富集植物修复机制；创新点三：首次构建了以提升超富集龙葵茎、叶（“草”）生物量为核心“前重后轻施肥模式”，该模式能显著增强龙葵对镉富集效能。与农业生产中以作物籽实为目标传统施肥方式形成鲜明差异，创新建立了氮肥定向强化植物修复效率全新技术路径。对应代表作中代表性论文1,2,4,5
  3. 姓名：周启星
    排名：3
    行政职务：无
    技术职称：教授
    工作单位：中国科学院沈阳应用生态研究所
    完成项目时所在单位：中国科学院沈阳应用生态研究所
    对本项目主要学术贡献：作为成果第三完成人，实施成果涵盖的部分研究内容。具体为共同指导并实施完成创新点一：在以往指导并参与发现超富集植物龙葵基础上，深入揭示其超富集分子机理，创制镉超富集龙葵及植物修复材料；参与揭示植物源活化剂的作用机制。对应代表作中代表性论文2,3
  4. 姓名：孙瑞莲
    排名：4
    行政职务：无
    技术职称：副教授
    工作单位：中国科学院沈阳应用生态研究所
    完成项目时所在单位：中国科学院沈阳应用生态研究所
    对本项目主要学术贡献：作为成果第四完成人，主要实施本项目成果涵盖的部分内容，具体为共同主导实施完成创新点一：深入揭示龙葵超富集分子机理，参与创制镉超富集龙葵及植物修复材料；还参与揭示植物源活化剂的作用机制。对应代表作中代表性论文3。
主要完成单位：
  1. 单位名称：陕西理工大学
    单位贡献：作为项目第一完成单位，对项目的实施给予试验条件、设施、经费、人力、物资等方面的保障和支持。同时，负责项目进展总体管理，包括计划制订、实施、总结等的跟踪督促、检查，保证了项目任务顺利实施和目标的全面实现。在该项目中，重点开展了阐明并揭示了镉超富集植物龙葵对镉特异性超富集的分子机理，拓展了植物超富集镉的筛选机制研究范畴；首次系统研制了植物源活化剂，发现了超富集植物龙葵提取修复土壤镉具有显著活化强化作用，解析了其活化效果显著高于常用的螯合剂EDTA且无毒副作用新机理，拓展了超富集植物修复机制；首次构建了以提升超富集植物龙葵茎、叶（“草”）生物量为核心的“前重后轻施肥模式”，该模式能显著增强龙葵对镉的富集效能。与农业生产中以作物籽实为目标的传统施肥方式形成鲜明差异，创新建立了氮肥定向强化植物修复效率的全新技术路径。

  2. 单位名称：中国科学院沈阳应用生态研究所
    单位贡献：作为项目第二完成单位，对项目的实施给予试验条件、设施、经费、人力、物资等方面的保障和支持。在项目组织实施过程中，与陕西理工大学长期密切合作，首次发现龙葵花期收获时镉积累量、生物量及去除率均接近成熟期的特性，提出一年两次花期收获模式，为植物修复实践创建新路径；指导揭示龙葵超富集分子机制，参与创制镉超富集龙葵及植物修复材料；联合阐明植物源绿色活化剂作用机制，构建“前重后轻施肥模式”，形成氮肥强化植物修复的全新应用模式。

完成人合作关系说明： 完成人合作关系说明：1
陕西省科技厅成果处