OsHMA3の過剰発現は、稲におけるCd耐性およびZn輸送体遺伝子の発現を高める

重金属ATPアーゼ（HMA）ファミリーの一員であるOsHMA3は、稲（Oryza sativa）の根におけるCdのトノプラスト局在型輸送体です。OsHMA3の過剰発現は、穀粒内のCd蓄積を選択的に低下させます。本研究でのさらなる特性評価により、OsHMA3の過剰発現は、有毒なCdに対する耐性も強化することが明らかになりました。Cdのない状態では、OsHMA3過剰発現系統とベクターコントロールの間で根と芽の成長は類似していましたが、Cdによって抑制された成長はOsHMA3過剰発現系統において有意に緩和されました。過剰発現系統は根におけるCd濃度が高い一方で、シュートでは野生型の稲およびベクターコントロール系統に比べてCd濃度が低く、OsHMA3の過剰発現が根におけるCdの液胞隔離を促進したことを示しています。OsHMA3過剰発現系統の根におけるZn濃度は常にベクターコントロールよりも高かったが、シュートにおけるZn濃度は過剰発現系統とベクターコントロールの間で類似していました。ZIPファミリーに属する5つの輸送体遺伝子は、OsHMA3過剰発現系統で持続的に上方調節されました。これらの結果は、シュートのZnレベルがZnの取り込み/移動に関与するこれらの遺伝子の上方調節によって維持されることを示唆しています。総じて、OsHMA3の過剰発現は穀粒におけるCd蓄積を減少させ、稲におけるCd耐性を高めるための効果的な方法です。