【研究背景】稻米不能为人Exosome Isolation体提供所需的足够的锌营养(Zinc,Zn),却是人体摄入重金属镉(Cadmium,Cd)的最重要来源之一。但Zn和Cd在稻米中积累的分子机制仍未完全清楚。挖掘可用于培育富Zn低Cd水稻的优异基因,可为培育稻米矿质元素理性积累、安全营养的水稻新品种提供新的思路。【材料与方法】本研究首先通过LA-ICP-MS明确糙米中Zn的积累模式,然后通过RNA-seq鉴定在稻米特异组织中高表达的Zn转运蛋白基因;分析候选基因OsMTP1的表达模式、其编码蛋白的亚细胞定位和转运活性;通过CRISPR/Cas9技术获得osmtp1敲除株系,然后开展表型和离子组分析;筛选OsMTP1优异单倍型;最终明确OsMTP1在水Fulvestrant生产商稻特别是稻米Zn和Cd积累中的功能。【结果与分析】明确了糙米中的Zn主要积累于胚和糊粉层(米糠),然后筛选获得在胚和糊粉层中高表达的候选转运蛋白基因OsMTP1。明确了OsMTP1在根、糊粉层和胚中高表达,且OsMTP1定位于液泡膜。发现了OsMTP1基因敲除不影响稻米产量,但osmtp1突变体的根系、胚和糊粉层中的Zn浓度显著降低,同时秸秆、糙米(+41%)和精米(+30%)中的Zn浓度大幅升高。酵母实验表明OsMTP1运输Zn离子,很可能不运输Cd离子。但osmtp1突变体的秸秆、糙米(-75%)和精米(-63%)的Cd浓度大幅降低。另外,还发现了与精米高Zn积累显著相关的2个优异OsMTP1等位基因。【结论】本研究表明液泡膜定位的OsMTP1能将Zn运输进入液泡,OsMTP1基因敲除没有影响产量,但促进更多的Zn分配到秸秆和稻米,同selleck PF-07321332时间接抑制Cd在水稻植株和稻米中积累。因此,OsMTP1是可用于培育富Zn低Cd稻米的优异基因。