玉米籽粒镉含量调控基因的克隆和利用方面取得紧张停顿

泥土镉净化是一个重大的环球性成绩，欧美、日本等国度的耕地都存在分歧水平的镉净化，中国约有17%的耕地存在镉净化。镉为重金属，其生物半衰期长，可通过食品链在人体富集，容易形成人体多器官毁伤、诱发癌症。选育镉低积聚玉米对玉米的平安应用具备紧张意义。然而，节制玉米籽粒镉积聚的症结基因尚未克隆。

近期，北京市农林迷信院玉米中间赵久然团队与湖南省农业迷信院单干在国内出名学术期刊Journal of Experimental Botany（5-year IF =7.01，Q1）上颁发题为“Natural variations in the P-type ATPase heavy metal transporter ZmHMA3 controlling cadmium accumulation in maize grains”的研讨论文。该研讨应用全基因组联系关系阐发以及京724（低镉系）× Mo17（高镉系） F2 拆散群体的BSR-seq定位技术，独特鉴定到一个节制玉米籽粒镉积聚的主效QTL。其候选基因ZmHMA3编码一个位于液泡膜的P型ATPase重金属转运卵白。EMS渐变体等位检验证明ZmHMA3为玉米籽粒镉积聚的症结调控基因。在高镉自交系Mo17中，ZmHMA3基因的第一个内含子存在一个反转录转座子拔出，形成ZmHMA3基因氨基酸序列异常和Mo17玉米籽粒镉高积聚。

依据分歧玉米自交系中ZmHMA3基因的序列变异位点，开辟4个PCR分子标志，将自然群体中玉米资料划分为5种单倍型，此中3种单倍型玉米的籽粒镉含量高（ 0.1mg/kg）。本研讨所开辟的分子标志已胜利用于预测临盆中利用普遍的玉米主干自交系和低劣杂交种的玉米籽粒镉含量程度。如本单元选育的低劣主干自交系京2416和京92、以及低劣杂交种京农科728和京科968等为籽粒镉低积聚玉米。(100yiyao.com）