黄瓜(Cucumis sativus L.)是属于葫芦科的重要瓜果类蔬菜,对于保障我国蔬菜正常安全供应中具有重要作用。锰是植物必需的微量元素,土壤中锰缺乏或锰过量都将抑制植物生长发育。黄瓜设施栽培中,由于土壤酸化、含锰化肥和农药过度使用,使得土壤锰含量过高,黄瓜易发生锰毒害,表现出褐脉叶、生长停滞、产量降低。基于此,开展黄瓜锰转运机制研究,对于解决黄瓜的锰毒害,提高设施园艺的利用效率,进行黄瓜优质高产生产具有重要的实际意义。植物锰转运与许多转运蛋白家族成员相关,其中MTPs家族许多成员被报道与锰密切相关。本课题以黄瓜MTP家族为研究对象,重点研究Fe/Zn-MTP亚家族成员的Cs MTP6,主要获得如下研究结果:基因注释显示黄瓜共有9个MTP家族成员,Mn-MTP、Fe/Zn-MTP和Zn-MTP亚家族各具有3个成员。其中,Csa7G395210可专一性受锰胁迫诱导上调表达,与锌、铁、铜胁迫处理无关。依据与At MTP6相似性,将Csa7G395210命名为Cs MTP6。Cs MTP6含12个外显子,编码区全长1503 bp,编码500个氨基酸。蛋白结构域分析显示Cs MTP6含有1个Cation＿efflux、1个ZT＿dimer和6个跨膜结构域。基因表达检测显示Cs MTP6在黄瓜根组织高表达,亚细胞定位显示Cs MTP6与线粒体标记蛋白共定位,即Cs MTP6为线粒体定位的金属转运蛋白。酵母异源转化显示,转Cs MTP6可增强酵母的锰胁迫耐受性和降低锰积累量,但对锌、铁、镉和铜胁迫耐受性没有影响。拟南芥异源转化显示,Cs MTP6过表达可增强拟南芥的锰胁迫耐受性和降低锰积累量。研究结果表明Cs MTP6为锰专一性的转运蛋白,可负调控锰积累量而增强锰胁迫耐受性。对‘津春’、‘津美’、‘津优’等11个黄瓜品种进行锰胁迫处理,检测显示黄瓜不同品种中Cs MTP6表达量与锰积累量呈现负相关性,即Cs MTP6高表达黄瓜品种中锰积累量低。研究结果为筛选或培育适合高锰土壤种植的黄瓜品种提供参考。