日本岡山大學的研究人員日前在美國《國家科學院學報》上報告說,,他們發(fā)現(xiàn)一種能抑制重金屬鎘在稻米中蓄積的水稻基因,,該基因能把從土壤中吸收的鎘封閉在水稻根部細胞內,。這一發(fā)現(xiàn)為培育難以蓄積鎘的水稻品種開辟了道路,。
鎘在電鍍和電池生產中應用廣泛,,但如果鎘在人體內大量蓄積,,會造成骨骼中的鈣大量流失,,引發(fā)骨質疏松,、骨骼萎縮和關節(jié)疼痛。目前,,人體內積蓄的鎘很難安全排出,,因此防止“鎘從口入”十分重要。
岡山大學資源生物科學研究所的科研人員分析了世界各地的約140個水稻品種,根據(jù)它們蓄積鎘的難易程度將其分為兩類,。通過比較這些水稻的基因,,研究者發(fā)現(xiàn)OsHMA3基因指導合成的蛋白質對于防止鎘在稻米中蓄積發(fā)揮了關鍵作用。
在難以蓄積鎘的水稻細胞內,,OsHMA3基因合成的蛋白質,,主要在根部細胞內負責儲存代謝廢物的“液泡”中發(fā)揮作用。這樣,,水稻根部吸收的鎘會轉移到液泡中被隔離起來,。而在容易蓄積鎘的品種中,OsHMA3基因及其合成的蛋白質卻不具備上述功能,,從而導致根部吸收的鎘最終在稻米中蓄積,。
研究小組認為,如果提高OsHMA3基因的性能,,就有可能在鎘含量很高的水田中種植水稻,。如果將這種基因應用于水稻品種改良,也有望開發(fā)出難以蓄積鎘的水稻新品種,。