商陆(Phytolacca Americana)属于商陆科多年生草本植物,是一种生物量大、生长快、地理分布广、适应性强的锰超积累植物。商陆对锰具有明显的积累功能,叶片内锰含量最高达19299mg/kg,同时它也是镉累积植物。商陆能富集重金属,而且生物量大,在土壤修复和治理重金属污染中有应用前景。　　 本研究从商陆抑制性消减杂交文库中克隆得到金属硫蛋白基因(PaMT)的cDNA序列,全长141bp,编码46个氨基酸,等电点和分子量分别为3.85和4.7kD,具有12个半胱氨酸残基,具有典型的金属硫蛋白结构(CXC结构)。系统进化树分析和蛋白结构预测表明它属于金属硫蛋白家族。通过实时荧光定量PCR研究了商陆金属硫蛋白基因在不同器官中表达情况及多种胁迫下的表达模式。本研究表明PaMT主要在茎中表达,在锰和镉离子的毒害下,PaMT的表达量显著上升,在茎中的上调表达尤为显著,表明PaMT可能在金属离子的转运方面起了重要作用。推测茎可能是商陆富集重金属的主要部位。构建原核表达载体pET43.la—PaMT并转入大肠杆菌BL21加入IPTG诱导PaMT融合蛋白表达,研究了金属硫蛋白在重金属离子解毒方面的作用.在重金属镉、钴、锌离子的胁迫下PaMT上调表达。PaMT在BL21中蛋白融合表达后减轻了Co2+、Cd2+、Zn2+离子对细菌的毒害作用。推测PaMT可能在清除ROS方面起到了重要的作用。