来自于采矿废物的重金属镉，由于其在土壤中的高移动性和食物链上的生物可获得性已经污染了越来越多的稻田，导致人类受到潜在的毒害而受到人们高度关注。本研究采用盆栽试验，以籼稻(CG132R)和粳稻（粳925）两个不同水稻类型为材料，一方面研究了不同浓度镉胁迫对籼、粳稻植株生长发育和叶片生理活性的胁迫效应;另一方面研究了在镉胁迫下，籼稻和粳稻在不同生育期对重金属镉的吸收和积累及其体内镉的分布和转移规律。　　从水稻育种材料后代中发现了一个簇生穗突变体TS。TS的株叶形态、植株分蘖数正常，最显著的变异为TS植株穗部一、二次枝梗顶端表现为2～3个小穗簇生在一起。为了明确TS中所含簇生基因ts的遗传机理及其在水稻育种中的利用价值，本研究利用TS与G2480B的F1、F2群体进行簇生性状的形态观察和基因定位;利用3个携带有ts基因的纯系分析ts基因应用前景。结果如下:　　1.低镉浓度(10mg/kg)对CG132R生长发育具有一定的促进作用。随着土壤镉浓度的增加，CG132R和粳925生长发育均受到抑制。生育前期是CG132R生长发育对镉胁迫最敏感的时期;生育后期，CG132R对镉胁迫表现出一定适应性。　　2.CG132R和粳925对镉胁迫耐性存在显著差异。在不同浓度镉胁迫下，CG132R都表现出比粳925更好的适应性。水稻叶片生理活性受镉胁迫主要表现为水稻叶片叶绿素含量下降、丙二醛(MDA)含量升高、细胞膜透性增加。综合比较，籼稻CG132R比粳稻粳925有更强的抗镉胁迫能力，镉污染土壤种植粳稻将更好表现镉污染状况。　　3.CG132R和粳925各器官镉含量都随外源镉含量升高而增加，低镉浓度时水稻各器官更容易富集镉。镉在CG132R和粳925体内分配都表现为:根＞茎＞叶＞糙米＞稻壳，根是水稻吸收和积累镉的主要器官。CG132R糙米镉含量与积累量都高于粳925，其中CG132R籽粒镉积累量为粳925的5倍左右。镉从水稻根部向地上部分转移能力为:分蘖期＞成熟期。　　4.在水稻对镉的吸收、积累、转移和分配方面，CG132R与粳925存在显著差异。CG132R较粳925能吸收并积累更多的镉到植株体内，且CG132R对镉转移能力强于粳925。综合分析认为，CG132R糙米镉含量高于粳925是由于CG132R对土壤中镉有更强的吸收能力，且镉向糙米的转移能力也更强。　　5.F1群体表现全部显性，F2群体出现3∶1显隐性状分离，该性状受1对隐性单基因控制，能够稳定遗传。　　6.采用微卫星标记技术，将突变基因ts定位于第6染色体上的长臂端，其中RM1340和RM20323位于ts一侧，它们与ts的遗传距离分别为5.5和5.1cM;RM6298和RM162位于ts的另一侧，它们与ts的遗传距离分别为5.6和6.5cM。根据Gramene网站上这几个引物已测得的遗传位点，将ts基因定位于RM20323和RM6298之间。　　7.在3个纯系中，332在保持簇生性状的同时，与亲本G2480B相比，其产量性状无显著差异，蒸煮食味品质较优。ts基因的表达与水稻的单株穗数、每穗粒数、结实率、千粒重和单株产量无显著相关性。