中文摘要：

近几年来，大量的研究已经充分地证明，硅对保证植物和人类的健康具有重要的作用。硅可提高水稻的产量，增加其机械强度，提高其对病虫害、干旱、盐害及重金属胁迫的抗性；但是，产生这些抗性的分子机制还不清楚，主要原因在于，人们不了解硅在植物体内的沉积代谢过程及其相关的蛋白质和基因，这已经严重阻碍了人们对硅的生理功能的进一步研究,也无法通过分子遗传手段对硅的沉积过程进行调控。我们经过几年的研究发现，水稻叶片的新鲜硅体中包含着一组与硅紧密结合的蛋白质，称之为硅结合蛋白，它们控制着硅的的沉积代谢过程。拟用蛋白组学技术、免疫细胞化学方法和分子克隆手段深入研究硅结合蛋白的功能、分子结构及其相关的基因，从细胞水平上阐明水稻叶片控制硅沉积的分子机制。这将极大地促进植物硅营养分子生理学的基础研究，同时在硅肥的研制开发、作物抗逆性状的分子改良、人体保健医学和仿生硅基纳米材料的合成等研究领域具有重要的应用前景。

结论摘要：

近几年来，大量的研究已经充分地证明，硅对保证植物和人类的健康具有重要的作用。硅可提高水稻的产量，增加其机械强度，提高其对病虫害、干旱、盐害及重金属胁迫的抗性；但是，产生这些抗性的分子机制还不清楚，主要原因在于，人们不了解硅在植物体内的沉积代谢过程及其相关的蛋白质和基因，这已经严重阻碍了人们对硅的生理功能的进一步研究,也无法通过分子遗传手段对硅的沉积过程进行调控。在本项研究中，我们创立了一种分离天然硅体的方法，首次从水稻硅体中分离出一个分子量为117KD的蛋白（称之为硅结合蛋白）, 体外实验证明它能够诱导硅酸的沉淀聚合。组织印迹法定位显示硅结合蛋白主要分布在水稻根茎叶的外表皮细胞中，在根和叶的维管组织中也有分布，这与前人报道的硅在水稻体内的分布是一致的，说明此蛋白参与诱导和控制硅在植物体内的沉积。我们已经从水稻和高粱中克隆了2个硅结合蛋白的全长cDNA序列, 并且利用荧光定量PCR技术证明硅结合蛋白是一个受硅诱导表达的基因。这为进一步从分子水平上阐明硅的生理功能找到了突破口。可以通过转入硅结和蛋白基因促进植物体内硅的积累，从而提高植物的抗逆性。