近日，安徽省农业科学院水稻研究所分子检测团队利用MgH2作为供氢材料，探讨了富氢水增强水稻对重金属镉的耐受性方面的作用，并揭示了其调控水稻抗性的表观遗传机制，为水稻的分子改良提供了基因储备。相关研究成果以《Exogenous MgH2-Derived Hydrogen Alleviates Cadmium Toxicity Through m6A RNA Methylation in Rice》为题，于2024年10月6日，在线发表在国际知名期刊《Journal of Hazardous Materials》（中科院1区，IF 12.2）。
镉 （Cd） 污染对农作物产量和人类健康构成重大威胁。在已有的农业研究中，众多的报道集中于鉴定水稻中的耐镉基因。然而，对于利用新型生产手段来减少镉积累的研究仍然较少。本研究中，研究人员利用氢化镁 （MgH2）作为氢气的缓释材料，将水稻暴露于氯化镉 （CdCl2） 中来探讨富氢水对水稻镉耐受性的影响。结果表明，镉处理严重抑制了水稻幼苗的生长发育，外源性施加MgH2通过恢复活性氧 （ROS） 的平衡，维持内源性氢气稳态，有效减轻这种抑制作用。高效液相色谱分析显示外源性氢气减少显著降低了Cd 应激下 mRNA 中的m6A甲基化水平。MeRIP-seq 结果显示Cd 强烈激活 MAPK 通路以响应应激。外源氢气通过降低m6A水平，减少这些基因的mRNA稳定性，从而减少镉积累并增强植物的耐受性和稳态。该研究表明，氢化镁通过提供氢气，调控m6A甲基化，从而赋予水稻镉耐受性。这项研究为研究植物重金属污染修复提供了潜在的候选基因，也为水稻生产提供了新的策略。
本研究的第一作者为安徽省农业科学院水稻研究所分子检测团队助理研究员王沛然博士和陆佳雨博士，通讯作者为汪秀峰研究员。香港中文大学曹俊峰博士为本文的共同第一作者和共同通讯作者。本研究得到了安徽省良种攻关项目、水稻种质创新与分子改良安徽省重点实验室开放基金、科技创新2030-农业生物育种重大项目的资助。
