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镉污染在农业生产中是一个世界性问题。对植物来说，镉是非必需元素，但它容易被植物吸收并在组织中沉积，如果镉积累的器官作为动物或人类的食物，通过食物链的富集作用，一旦镉在人体内的含量达到中毒水平，就会导致多种严重疾病的发生，极大地威胁人们的生活质量和生命安全。稻米是亚洲人的主要食物，同时也是人体镉来源的重要途径。如何降低稻米中的镉含量以生产出更为安全的食物是人们越来越关心的问题。目前通过分子育种技术降低稻米中的镉含量被认为是十分有希望的手段，但采用这一手段的前提是对镉吸收、转运和积累的分子机制有清楚的了解。虽然人们对镉在不同植物及植物不同部位的积累分布、植物对镉毒的生理响应等进行了研究，但对镉响应基因还是知之甚少。在本研究中，以一个镉积累量比较高的水稻品种七三占为材料，以DDRT-PCR的方法筛选差异表达的基因，并采用半定量RT-PCR进行验证，找到与镉吸收、转运相关的基因，一方面可以阐明水稻镉吸收、转运的分子机制；另一方面可以利用获得的知识进行分子育种，降低水稻对镉的吸收与积累，提高稻米的卫生品质。
研究结果总结如下：采用改进的DDRT--PCR方法筛选获得59个差异表达基因。并对这些基因进行了半定量RT-PCR分析，其中有18个基因的RT-PCR结果与DDRT-PCR的结果一致；9个基因的RT-PCR结果与DDRT-PCR结果相反，余下的32个基因RT-PCR未检测到差异。在确认的18个镉毒响应基因中，9个为镉处理诱导基因，它们分别是LOC_Os05925430.1编码一个受体型激酶；LOC_Os01 942380.1是一个ATP结合的多效抗药型跨膜转运蛋白；LOC_Os099 19820.1编码一个氨肽酶；LOC_Os04944500.1编码的蛋白一般含有70个氨基酸的GRAM结构域，可能是葡萄糖基转移酶或其他假定的膜结合蛋白；LOC_Os02946130.1是天门冬氨酰转移核糖核酸合成酶；LOC_Os05902780.1编码富甘氨酸的蛋白A3；LOC_Os04956160.1编码质膜ATP酶，LOC_Os05941550.2和LOC_Os09g00999.1是两个未知功能的表达蛋白。另外7个为镉处理抑制基因，即LOC_Os02943590.1是ELMO/CED-12家族蛋白；LOC_Os039 18220.1编码一个丙酮酸脱羧酶；LOC_Os03905290.1属于水通道蛋白；LOC_Os05949200.1编码天冬氨酸蛋白酶。LOC_Os05947900.1、LOC__Os02937190.1，LOC_Os02955590.1是三个未知功能的表达蛋白。LOC_Os04944290.1，LOC_Os03926460.1是两个表达蛋白，4h时被镉抑制，而在镉处理12h后又被诱导，可以做进一步研究。这些镉响应基因的获得为进一步研究水稻根吸收、转运镉的分子机制打下了基础。