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水稻（Oryza Sative L.）是我国重要的粮食作物,铜等重金属胁迫对水稻的生长、发育和结实有严重不良影响。稀土元素（Rare Earth Elements,REE）具有促进光合作用、增加产量以及提高抗逆性等功能。然而REE易与土壤中的磷酸根离子生成难溶物质而被土壤固定,导致有效利用率降低。本研究旨在以氨基酸（AA）为螯合剂制备复合氨基酸螯合镧（La（Ⅲ）-AA）,改善镧对铜胁迫下水稻幼苗的保护效应,并通过转录组测序技术（RNA-Seq）分析La（Ⅲ）-AA缓解水稻铜胁迫的分子机理。主要研究内容和结果如下:首先,研究了La（Ⅲ）-AA的制备工艺,利用丝氨酸蛋白酶水解大豆分离蛋白（SPI）获得混合AA,与La（NO3）3进行水系螯合反应。分别考察了加酶量、反应温度和时间对水解反应的影响,以及反应温度、时间、摩尔比和p H值对螯合反应的影响。对La（Ⅲ）-AA的合成情况、形貌特征以及可能构型进行了详细探究。结果表明:水解最佳条件为60℃,10%加酶量反应5h,最高水解度（DH）为10.56%。螯合反应最佳条件为1:1.5,50℃,p H 8.0,反应5 h,此时螯合率达到最高值97.33%。制得La（Ⅲ）-AA后对其进行表征。紫外光谱（UV-vis）表明,AA与La（Ⅲ）结合后特征吸收峰明显红移,峰高降低。能谱仪（EDS）实验证实La（Ⅲ）-AA中存在C、N、O、S和La元素,扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析表明La（Ⅲ）聚集体均匀分散在混合AA中,呈现明显的核壳结构。AA含量分析显示丰度最高的谷氨酸（Glu）、脯氨酸和赖氨酸均参与螯合反应,其中Glu在La（Ⅲ）-AA螯合反应中参与度最大。傅立叶红外吸收光谱（FTIR）结果分析显示C=O和COO-波数被置换,表明AA分子中的N、O原子与La（Ⅲ）形成配位键,形成新的螯合物。基于氨基酸组成分析和FTIR分析,推测了La（Ⅲ）-AA的一般构型和La（Ⅲ）-Glu的两种构型。其次,比较研究了不同浓度的AA、La（NO3）3和La（Ⅲ）-AA处理后水稻对Cu（Ⅱ）胁迫的响应差异,筛选出La（Ⅲ）-AA的最佳保护浓度。具体研究如下:首先用株长、根长和根数等生长指标为依据,初步筛选三种处理的最佳浓度分别为50 mg/L AA,10 mg/L La（NO3）3和20 mg/L La（Ⅲ）-AA。进一步分析了细胞质膜透性、丙二醛（MDA）含量、叶绿素含量和抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性等生化指标,结果表明20 mg/L La（Ⅲ）-AA可显著增强幼苗对Cu（Ⅱ）胁迫的耐受性。通过电感耦合等离子体（ICP-OES）技术对水稻组织中的金属分布情况（Cu（Ⅱ）和La（Ⅲ））进行分析,结果表明La（Ⅲ）-AA的介入使水稻各组织中Cu（Ⅱ）含量显著降低。冷冻透射电镜观察水稻叶片超微结构发现,La（Ⅲ）-AA显著缓解Cu（Ⅱ）胁迫下水稻细胞器的形变,嗜锇颗粒增幅显著降低。最后,进一步探索La（Ⅲ）-AA对Cu（Ⅱ）胁迫下水稻基因表达的影响,采用RNA-Seq获取Cu（Ⅱ）胁迫和La（Ⅲ）-AA处理下水稻m RNA的特征表达谱,筛选差异表达基因（DEGs）,分析其功能和调控通路,推测可能的分子机理。具体研究包括:通过RNA-Seq获得La（III）-AA处理后水稻的全转录组表达谱,鉴定了7020个La（Ⅲ）-AA响应基因和112条相关代谢通路,主要包括重金属转运、重金属螯合和细胞壁防御相关基因。基因本体（Gene Ontology,GO）分析表明这些基因在代谢过程、细胞外部分和激酶活性中有很强的功能倾向。KEGG通路分析显示这些基因主要集中于苯丙烷生物合成（47个相关基因）、苯丙氨酸代谢（46个相关基因）和植物激素信号转导（71个相关基因）相关通路。综合GO和KEGG的结果筛选出与吲哚乙酸（IAA）代谢相关的两个关键基因（Os GH3.4和expansin）,通过q RT-PCR验证了其表达水平,水稻叶片IAA含量测定进一步证实Os GH3.4对IAA代谢具有调控作用。基于以上研究,提出了La（Ⅲ）诱导水稻Os GH3.4依赖性抑制细胞壁扩张的假定模型,为进一步探索水稻抗重金属胁迫育种奠定理论基础。