时间: 2019-07-19　 来源: 《广东科技报》第13版 科学探索　 作者: 冯海波  周飞  苏韵琳

　　本报讯 （记者  冯海波  通讯员  周飞  苏韵琳）为解决水稻镉积累问题，华南植物园副研究员王昌虎等科研人员开展了相关研究，发现水稻中过表达OsO3L2和 OsO3L3全长和截断片段均可降低米粒中的镉积累，相关研究成果已于近日在欧洲生物技术联盟 (the European Federation of Biotechnology (EFB))官方杂志New Biotechnology上发表。

 

　　镉是一种高毒性重金属，它可积累于人体的多个器官 (特别是肝和肾)，即使是低剂量地长期摄入也会造成严重后果。水稻是全球半数人口的主要粮食，它同时也是人类镉摄入的主要来源。2016年，王昌虎团队发现，在水稻中过表达OXS3 (氧化胁迫3基因)的家族成员OsO3L2和 OsO3L3的截短片段不但可以降低根和叶中的镉吸收，而且能显著降低种子中镉的积累 。由于该发现在抗镉积累的水稻分子育种中具有显著的应用价值，相关的多肽和基因也在2018年获得了中国发明专利授权。

　　鉴于获取组成型过表达OsO3L2和OsO3L3全长基因的植株非常困难，所以在以往的试验中并未涉及相关的功能研究。为了检验OsO3L2和 OsO3L3截短序列的抗镉功能是来自该基因本身，还是源自是人为截短基因，最近王昌虎副研究员等尝试用诱导性表达的方式对这两个基因的全长序列进行了功能研究。结果表明，跟截短序列一样，过表达OsO3L2和 OsO3L3全长序列可以在不影响锰、铁、铜和锌等重要金属元素的含量下，明显降低米粒中的镉含量 ，由此明确了水稻抗镉功能是来自于这两个基因的本身。此外，OsO3L2 和OsO3L3 的细胞和组织学定位结果显示，这两个蛋白是维管束细胞中与组蛋白H2A互作的一类核蛋白，由此推测，它们很可能通过与H2A互作而改变染色质的结构，进一步调控下游的基因表达，从而减少水稻中的镉积累。

　　该研究曾获得国家重点研发计划项目，中国科学院战略性先导科技专项，国家自然科学基金，广东省科技计划项目和广东省应用型科技研发专项资金项目的资助。