随着工业发展，越来越多土壤和水源受到重金属镉（cadmium, cd）的污染。这种重金属，不但威胁着人类食品的安全，也影响着人类粮食的产量。研究表明，当植物遭遇镉胁迫时，其光合效率、水分和营养吸收都会受到严重抑制，进而出现萎黄、难以生长等症状，甚至死亡。可见，研究植物中耐镉胁迫的基因及其功能，对增加作物产量具有重大意义。由于玉米是重要的粮食作物和饲料来源，也是我国种植面积最大的农作物，因此，中国科学院华南植物园研究员区永祥、李勇青以及前生贺立龙在玉米中展开了相关研究。他们在玉米中克隆了与耐胁迫相关的oxs2的两个同源基因：zmoxs2b与zmo2l1并进行了功能研究。
结果表明，这些基因的表达都受到镉胁迫的诱导，而且当它们在拟南芥中高表达时，可以特异地增强拟南芥对镉的耐受性，从而提高拟南芥在逆境下的生长能力（图1）。显然，zmoxs2b与zmo2l1的应用将能大大提高作物对重金属胁迫的耐受性，在抗逆作物分子设计育种上有着巨大的价值。相关专利于2019年7月获得了国家知识产权局的授权。
图：培养基上生长了11天的拟南芥幼苗的鲜重
研究团队单位：华南植物园
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