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随着全球工业化加剧,重金属污染已经越来越严重,并且给环境和人类健康带来了严重危害。在漫长的演化中,植物已经发育了一些包括重金属的吸收、运输、螯合、区域性的隔离、高浓度的重金属离子的解毒等等的调节机制。金属硫蛋白(MTs)是一种广泛存在于植物中的具有低分子量,富含半胱氨酸(Cys),热稳定性的金属结合蛋白。半胱氨酸残基(Cys)广泛分布于不同物种的保守MTs序列中,在重金属的螯合中起作用。近来,越来越多的报道证明植物的MTs同样在动物和真菌中发挥作用。据报道,金属硫蛋白参与了许多生理过程,与植物的重金属的耐受性和平衡、果实成熟、叶片衰老、胚胎发育、以及抵抗植物病原菌感染等过程有关。植物MTs的金属结合活性和金属离子的诱导导致了它的金属解毒和新陈代谢功能。在水稻MTs家族中,许多类型1和类型2MTs基因已经被分离出来。不同基因的表达,是由于植物的诱导形式不同。例如,它们接触的金属、盐胁迫或其他外界刺激等等。MTs-基因参与重金属的新陈代谢,植株的发育和抗氧化作用。掌握MTs对植物生理过程的影响,例如生长发育,衰老等,阐述植物对重金属逆境的适应机制,对再生资源的可持续利用具有重要的意义。ThMT3基因(EH057039)是从本实验室高彩球老师等人建的柽柳Tamarix chinensis cDNA文库中克隆得到的,将其构建到由花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子诱导的植物表达载体ProkII上,通过花浸蘸法对拟南芥进行遗传转化,利用得到的转基因植株来验证ThMT3；基因的功能。经过抗生素筛选,T2代得到25株抗卡那霉素的株系,对其进行PCR检测,只有23株显阳性,并对其中8株进行对RT-PCR测试,结果显阳性,对其中1株在RT-PCR测试中结果显阳性的转基因株系进行了抗重金属,盐胁迫实验,测定并分析了胁迫前后转基因拟南芥和对照拟南芥的丙二醛(MDA)含量,SOD活性和叶绿素含量等的变化,以及对植物的先对干重、鲜重和根长的差异进行统计。实验证明由于外源基因TMT3生拟南芥中表达,提高了拟南芥的抗逆境的能力,在很大程度上减少了重金属以及盐胁迫对转基因拟南芥的损害。有效地证明了金属硫蛋白基因具有提高拟南芥耐重金属和盐胁迫的能力。