随着现代工业和城市迅速发展,特别是乡镇企业的蓬勃兴起以及农用化肥、农药的大量施用,污水灌溉农田,粉尘冶炼厂以及工业废弃物的不合理排放等使农业土壤受到重金属（如镉,铜,锌,钴,铅和砷）污染的现状日趋严重。重金属会在植物体内积累,并且不易排出体外,进而威胁到人类的身体健康。重金属过量积累的植物,体内会产生慢性毒性作用,从而引发氧化应激反应,导致细胞损伤。例如,当植物暴露于Cd污染的土壤中时,会导致光合作用减弱,水分和养分摄入减少。水稻是我国乃至整个亚太地区的主要经济农作物,同时,也是重金属积累的主要植物。HIPP（heavy metal-associated isoprenylated plant proteins）是含有金属结合结构域HMA（heavy metal associated domain）和C末端异戊二烯元件的金属伴侣蛋白。在真核生物中,过量金属离子进入细胞,会被一类称之为金属伴侣的蛋白所螯合,防止其与细胞内的蛋白质发生有毒有害反应。前人研究发现,HIPP可能参与重金属稳态和解毒机制,尤其是对Cd的耐受机制。在对Cd处理下水稻日本晴全基因组转录水平进行测序后发现,OsHIPP29和OsHIPP33发生了差异表达。本文主要对水稻HIPP家族中OsHIPP29和OsHIPP33在重金属胁迫下的解毒机理进行研究。首先通过生物信息学分析发现,这两个基因都具有两个保守的重金属结合结构域HMA,不具有跨膜结构,且这两个基因蛋白序列高度相似,相似度达到67.48%。为了研究OsHIPP29和OsHIPP33在不同生理期各组织中的表达情况以及在重金属胁迫下的诱导情况,我们利用实时荧光定量PCR进行鉴定。在全生理期基因表达实验中发现,OsHIPP29主要在第二节点以及小穗中进行表达,OsHIPP33主要在基部表达丰度较高。OsHIPP29的表达受到Cd和Zn毒害的诱导,而OsHIPP33在Zn和Fe毒害下表达量明显升高。通过针对OsHIPP29和OsHIPP33的烟草以及洋葱亚细胞定位发现,二者均定位于细胞质膜与细胞核上。酵母功能互补实验结果显示,OsHIPP33能够提高酵母Zn敏感性突变体zrc1对于锌毒害的耐受性。为了进一步对OsHIPP29和OsHIPP33在水稻中应对重金属胁迫的具体功能进行分析,我们分别构建了 RNA干扰和过表达转基因材料,并且购买了相关的突变体一起进行功能鉴定。通过对Cd和Zn毒害的表型分析后发现,OsHIPP29的突变体和RNA干扰材料在过量Cd和Zn处理后与野生型相比,植株更加矮小,地上部分生物量减少,植株内金属含量的积累显著增多。而过表达与野生型相比,能够在一定程度上提高植株对于重金属毒害的耐受性,植株内积累的重金属的含量也随之减少。OsHIPP33的突变体和RNA干扰材料则表现出对Zn和Fe毒害的敏感性表型,而且株高,干重也都显著低于野生型,而金属离子的积累量则高于野生型。该结果表明,OsHIPP29在水稻中参与Cd与Zn的解毒过程,而OsHIPP33能够在一定程度上提高水稻对于Zn与Fe的耐受性,并且发挥着重要作用。