22.鎘對(duì)動(dòng)、植物均有較強(qiáng)的毒害作用,水稻在生長(zhǎng)過(guò)程中容易從土壤吸收鎘元素,導(dǎo)致籽粒中鎘超標(biāo)。高濃度鎘可誘導(dǎo)水稻根細(xì)胞內(nèi)OsABCC9基因表達(dá),且表達(dá)量隨鎘濃度增加而提高。某學(xué)者推測(cè):OsABCC9基因可能與水稻根細(xì)胞對(duì)鎘的耐受和積累有重要關(guān)系。其研究如下:
(1)獲取OsABCC9基因??蓮母邼舛孺k脅迫后的水稻根部細(xì)胞中提取總RNA,加入
酶后獲得cDNA,通過(guò)該方法獲得的OsABCC9基因與水稻根部OsABCC9基因在結(jié)構(gòu)上最大區(qū)別是
。
(2)構(gòu)建OsABCC9基因表達(dá)載體,用
方法將其導(dǎo)入酵母菌。在高鎘培養(yǎng)基中培養(yǎng),被轉(zhuǎn)化的酵母菌細(xì)胞中鎘含量高于未經(jīng)轉(zhuǎn)化的酵母菌,且比未經(jīng)轉(zhuǎn)化的酵母菌生長(zhǎng)要好。可推測(cè):OsABCC9蛋白具有鎘的
活性和提高酵母細(xì)胞對(duì)鎘的
的功能。
(3)將水稻的OsABCC9蛋白用綠色熒光物質(zhì)標(biāo)記后,發(fā)現(xiàn)該蛋白主要定位于水稻細(xì)胞的液泡膜上,據(jù)此推測(cè)OsABCC9蛋白的作用可能是:將吸收的鎘轉(zhuǎn)運(yùn)至
中儲(chǔ)存,防止鎘破壞水稻的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。
(4)使用CRISPR/Cas9方法構(gòu)建了敲除OsABCC9基因的突變體水稻植株。發(fā)現(xiàn)在高濃度鎘脅迫下,突變體生長(zhǎng)弱于野生型,且突變體根和地上部的鎘濃度均高于野生型,木質(zhì)部汁液和籽粒中的鎘濃度也顯著升高。這一結(jié)果表明OsABCC9蛋白還有
(降低/提高)鎘向地上部位轉(zhuǎn)運(yùn)、減輕鎘在籽粒等地上部分積累的功能。