如何高效、快速的進行篩選和鑒定植物抗逆基因(耐鹽堿和重金屬脅迫)是國內科學家關注的熱點。亞熱帶林業研究所林木遺傳工程研究團隊借助大腸桿菌和酵母篩選平臺成功建立抗性材料的抗性基因高效篩選體系。團隊利用酵母鎘敏感突變體Δycf進行超積累型東南景天鎘脅迫后cDNA文庫的表達和篩選,迄今已篩選得到48個不同類型的鎘脅迫響應基因。篩選的耐鎘相關基因多和液泡區隔、細胞膜通透、超氧離子清除、脅迫響應等相關,其中5個基因為未知功能的新基因。新耐鎘基因SaTCP2可以顯著提升酵母轉化子的耐鎘能力,該基因對鎘脅迫響應模式呈現組織差異性,通過延緩葉綠素含量降低,維持膜的完整性,促進活性氧(ROS)清除劑活性,降低ROS水平。
研究表明超積累型東南景天通過抗氧化系統、防御基因誘導和信號傳導途徑等高度復雜網絡形成了對鎘離子的高耐受性。該方法對于林木等難以構建突變體的植物抗逆基因篩選有重要參考價值。