鎘是最主要的一類環(huán)境污染物，通過在植物中積累，進(jìn)而進(jìn)入食物鏈中，最終在人體內(nèi)進(jìn)行累積。鎘被認(rèn)為是最具生態(tài)毒性的重金屬之一，對人、動物及植物的整個生物進(jìn)程都會產(chǎn)生危害，并且能在人體內(nèi)存在長達(dá)30年之久。
最近，大量的研究表明過量表達(dá)小分子熱激蛋白基因能夠增強(qiáng)植物耐氧化脅迫、耐紫外、耐熱、耐滲透脅迫、耐旱及耐鹽能力。然而，關(guān)于小分子熱激蛋白在重金屬脅迫中的功能研究鮮有報道。
中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所作物耐逆分子生物學(xué)課題組博士崔延春在夏新界研究員的指導(dǎo)下，利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)對OsMSR3基因能否增強(qiáng)植物的耐鎘能力進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，在擬南芥中表達(dá)OsMSR3基因，增強(qiáng)了轉(zhuǎn)基因擬南芥植株的耐鎘性，具體表現(xiàn)在轉(zhuǎn)基因擬南芥的根長增長，存活率升高，而且和野生型相比，在鎘逆境條件下，轉(zhuǎn)基因植株含有更高的鎘含量，植物螯合肽、非蛋白質(zhì)硫醇和谷胱甘肽的含量也明顯高于野生型。轉(zhuǎn)基因擬南芥增強(qiáng)耐鎘性的同時還伴隨著bHLH 轉(zhuǎn)錄因子和耐鎘基因表達(dá)量的提高。總之，我們的實驗結(jié)果表明，在擬南芥中表達(dá)OsMSR3基因增強(qiáng)了耐鎘性，OsMSR3基因在植物耐鎘性中可能扮演了一個正調(diào)控因子的角色。
該研究得到了中科院知識創(chuàng)新工程項目(KZCX2-YW-T07)與國家自然科學(xué)基因項目(31171536)的資助。相關(guān)研究成果已在國際知名植物學(xué)期刊Plant Cell, Tissue and Organ Culture發(fā)表（DOI 10.1007/s11240-012-0275-x，2013，113: 331-340）。