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由于长期的环境选择和适应进化，植物发展出耐受机制，可减轻或避免 Cd2+的毒害，Cd2+胁迫下植物的耐受机制，主要包括对Cd2+的解毒和Cd2+的转运两个紧密联系的作用体系。对 Cd2+的解毒作用涉及：(1)硫代谢的相关过程；(2)氧化胁迫防卫机制；(3)对Cd2+的束缚、隔离及外排机制。对 Cd2+的转运过程可能包括：(1)根际活化吸附；(2)经质外体途径和共质体途径的短距离运输；(3)经木质部及韧皮部装载的长距离运输；(4)叶表皮毛的浓集。硫转运蛋白、硫还原相关酶类以及半胱氨酸、谷胱甘肽和植物螯合肽合成基因的表达受Cd2+调控。同时这些基因的过表达也能提高植物对Cd2+的耐性。植物抗氧化系统对Cd2+胁迫诱发的活性氧的清除作用，具转运Cd2+活性的质膜转运蛋白促进Cd2+经共质体途径向木质部运输、装载，而后随蒸腾流向地上部迁移，具转运Cd2+活性的液泡膜转运蛋白促进Cd2+进入液泡的隔离作用，这些基因都在植物对Cd2+的耐性中起作用。[4]木本植物抗重金属或超积累种质筛选已经备受重视，也已取得了一些进展，已有的研究发现许多基因参与了金属的吸收、转运、区隔化、化学转化以及植物对金属的耐性，过表达这些基因来提高木本植物耐重金属能力是一种可行的植物修复途径。

20世纪80年代，利用绿色植物修复重金属污染的土壤和水体这一思想的提出，赋予了过去只是作为金属矿藏指示植物的重金属富集或超富集植物(hyperaccumulator)以新的生命力。通过筛选和培育特种植物，特别是对重金属等污染物具有超常规吸收和富集能力的植物，将其种植在污染的土壤上，可以把土壤中的污染物吸收起来，还可以将植物吸收的重金属元素等加以回收利用。这种方式以其廉价、清洁、生态友好等优势，受到国内外学术界和产业界的密切关注，成为了国内乃至国际上学术界研究的热点问题。[5]利用传统的育种方法可以培育出对镉或其他重金属具有很好耐受性的植物，但进展缓慢。国内外研究者已经初步了解并筛选出一些耐重金属或重金属超积累植物。因此深入研究植物耐重金属机制，分离抗性相关基因对于培育高抗性植物，加快重金属污染土壤的植物修复具有重要意义。

东南景天(S. alfredii)是近年在浙江衢州、湖南郴州古老的铅锌矿区发现的一种锌、镉、铅超积累植物，能将镉、锌、铅等较多地吸收到植株的地上部，有效减轻土壤重金属污染。[6]这种极强耐镉特性表明其具有丰富的重金属抗性相关基因，因此是很好的研究植物耐重金属机理的物种。利用分子生物学技术研究东南景天的耐镉机制，分离耐镉相关基因，为进一步通过基因工程创造新的抗重金属植物品种奠定基础。目前分离植物耐重金属基因一般采用以下策略：筛选重金属敏感突变体分离耐重金属基因；利用mRNA差异显示技术分离耐重金属基因。然而这两种方法都存在局限性。前一种方法适宜于在易筛选出突变体的模式生物中进行；后一种方法的假阳性偏高，特别对低丰度的mRNA难以检测。[7]近年来，有学者提出功能筛选(functional screening)策略，即利用高等植物在一些耐重金属胁迫应答反应上的相似性，以及一些耐重金属基因的功能保守性和互补性，使高等植物基因在模式植物异源体系中表达，结合高重金属筛选法，从而获得植物耐重金属相关基因。利用功能筛选策略，已经克隆鉴定了一些胁迫相关基因。cDNA 文库构建和筛选是基因克隆的重要方法之一，它是目前发现新基因和研究基因功能的基本工具。从cDNA文库中可以筛选到目的基因，并直接用于该基因的表达。经典cDNA文库构建方法存在克隆的片段短等缺点，而全长cDNA文库则能提供完整的mRNA信息，因此全长cDNA文库的构建对于基因的克隆筛选更有意义。 (责任编辑：qin)