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镉（Cadmium）是对人体危害最为严重的重金属之一,减少稻米镉含量对于确保人类群体生命健康具有重要意义。本研究利用镉低积累粳稻品种IRTA129、NG6954与高镉积累籼稻品种湘陵628S、9311构建多种遗传群体,验证粳稻镉积累基因在籼稻背景下的遗传效应,获得研究结果如下:（1）利用中籼稻品种9311与热带粳稻品种IRTA129构建重组自交系（F6）,单标记分析法验证9个水稻镉积累相关QTL（籼粳交群体已定位的QTL报道）的遗传效应。结果表明OsHMA3-OsNramp5-OsNramp1基因簇、LCD-1、RM13899、RM18589、Qcd11等5个QTL/基因或连锁标记对稻米镉含量达到极显著效应,除RM18589的增效等位基因来自于IRTA129外,其它4个基因/QTL或连锁标记的增效等位基因均来自于9311。OsHMA3-OsNramp5-OsNramp1基因簇对稻米镉积累的遗传效应最大,其表型解释率达到7.0%。同时利用中籼稻品种9311与粳稻品种IRTA129、NG6954分别构建BC3F2和BC2F2群体,进一步验证粳稻OsHMA3-OsNramp5-OsNramp1基因簇在籼稻遗传背景下的遗传效应。结果表明粳稻OsHMA3-OsNramp5-OsNramp1基因簇具有降低糙米镉含量的遗传效应,且以加性效应遗传为主,其中NG6954的OsHMA3-OsNramp5-OsNramp1基因簇的遗传效应最大,其表型解释率达到21.3%。（2）利用粳稻品种IRTA129与早籼稻不育系湘陵628S作为供试材料,采用剩余杂合体法（RHL）构建近等基因系,验证IRTA129的稻米镉积累基因OsHMA3和基因簇（OsHMA3、OsNramp5、OsNramp1）的遗传效应。分别对该2套水稻近等基因系糙米镉含量表型与基因型方差分析结果显示,异质区间含OsHMA3基因的近等基因系具有显著的基因型效应,其增效等位基因来自于早籼稻不育系湘陵628S,以加性遗传为主,最大的表型解释率达到21.3%。异质区间含OsHMA3-OsNramp5-OsNramp1基因簇的近等基因系也具有显著的基因型效应,但增效等位基因来自于IRTA129,也以加性遗传为主,表型解释率达到8.6%。同时,异质区间含OsHMA3-OsNramp5-OsNramp1基因簇的近等基因系的生育期性状也具有显著的基因型效应,且增效等位基因来自于IRTA129。早稻中与OsNramp1紧密连锁的抽穗期调控基因Ghd7基因的缺失,可能是造成OsHMA3和OsHMA3-OsNramp5-OsNramp1基因簇的糙米镉积累遗传效应不一致的主要原因。（3）克隆了不同水稻品种的OsHMA3、OsNramp5、OsNramp1和Ghd7基因,通过对预测蛋白氨基酸序列的比对分析,找到了不同水稻品种OsHMA3、OsNramp5、OsNramp1和Ghd7蛋白的氨基酸多样性位点,在一定程度上解释了不同水稻品种间镉吸收特性的差异。本研究结果表明部分粳稻水稻品种的镉低积累基因能够在籼稻品种中发挥相应作用,为今后镉高积累籼稻品种的分子标记辅助育种打下基础。