中文摘要：

重金属污染是影响水稻生长和品质的重要因素，其中又以镉污染最为严重，而目前对其分子机制以及解决措施却了解甚少。我们以日本晴水稻品种为供试材料，利用抑制差减杂交方法，检测水稻根在Cd胁迫处理的条件下应答基因的差异表达，分离到多个受Cd胁迫影响的cDNA克隆。其中水稻金属耐受蛋白OsMTP1的表达受到镉胁迫的诱导，推测MTP可能在应答镉胁迫中发挥重要的作用。MTP(Metal Tolerance Protein)是锌指蛋白，属于CDF (cation diffusion facilitator)蛋白家族成员。本项目将通过基因表达分析，融合蛋白纯化、转基因超表达和RNAi、突变体功能互补、蛋白亚细胞定位等实验对OsMTP1的功能进行深入的研究，明确该基因在水稻应答镉胁迫、镉吸收和转运等过程中的生物学功能；揭示MTP在镉胁迫条件下的所涉及的分子机理。研究结果将为培育低富集镉的水稻新品种提供理论依据。

结论摘要：

重金属污染是影响水稻生长和品质的重要因素，其中又以镉污染最为严重。我们以日本晴水稻品种为供试材料，利用抑制差减杂交方法，检测水稻根在Cd胁迫处理的条件下应答基因的差异表达，分离到多个受Cd胁迫影响的cDNA克隆。其中水稻金属耐受蛋白OsMTP1的表达受到镉胁迫的诱导，推测MTP可能在应答镉胁迫中发挥重要的作用。MTP(Metal Tolerance Protein)是锌指蛋白，属于CDF (cation diffusion facilitator)蛋白家族成员。本项目通过基因表达分析、转基因实验、酵母突变体功能互补、蛋白亚细胞定位等实验对OsMTP1的功能进行深入的研究，明确该基因在水稻应答镉胁迫、镉吸收和转运等过程中的生物学功能；揭示MTP在镉胁迫条件下的所涉及的分子机理。基于上述研究，本项目初步阐述了水稻OsMTP1在吸收和转运镉等重金属的基本生物学功能，研究结果同时也为水稻应答重金属胁迫发掘了重要的功能基因。受本项目资助发表SCI论文2篇；申请发明专利3项，目前已有1项获得了授权。本课题的顺利实施对于揭示水稻等粮食作物对重金属的吸收和富集的分子机理具有重要的科学价值，同时为通过转基因技术综合改善作物重金属抗性或富集能力提供可供操作的功能基因，研究结果将为培育低富集镉的水稻新品种提供理论依据。