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我国水稻的种植面积占全国粮食作物的1/4，而产量则占一半以上，稻谷的生产对我国粮食单产和安全性影响很大。在植物生长和发育所必须的矿质元素中，氮素是需求量最大并起着制约植物生长作用的重要元素，显著影响水稻的生长和产量形成。土壤中氮素的存在形式主要有硝态氮、铵态氮、可溶性寡肽、不可溶性含氮复合物等。而寡肽是植物吸收有机氮的重要形式。高等植物为应对营养的不足，可根据植物体内和生长环境中的营养状况作出一系列的反应。植物体内存在一系列的的转运基因，为植物的生长和发育提供营养。植物的生长和发育依赖于一个稳定表达、可调控的转运基因表达系统的作用，以完成植物细胞、组织、器官之间的物质传递。尽管寡肽转运基因对植物的营养起非常重要的作用，但目前对这一基因家族的研究报道还很少。本研究以水稻日本晴为材料，对水稻PTR家族的同源基因OsPTR1-OsPTR10的生物学特性、转运寡肽的能力、表达模式等进行分析，主要的实验结果如下：
1.通过生物信息学方法分析了水稻OsPTR1-10的序列。同源性分析发现除了OsPTR1和OsPTR7之外，OsPTRI-10与拟南芥和大麦中已知功能的NRT1(PTR)具有很高的同源性，其中OsPTR9和HvPTR1的同源性最高达到89％。多序列比对分析结果显示OsPTR8、OsPTR9、OsPTR10具有寡肽转运基因的保守结构域FYXXINXG，并在OsPTR1-10(OsPTR1、OsPTR7除外)中发现另一个保守结构域GXGGXK/RXXXXXXGXDQFD，这一结构域可能是植物基因中特有的。OsPTR1-10具有与已知功能NRTl(PTR)相似的跨膜结构、输水性和蛋白特性等。
2.将目的基因构建到酵母表达载体pDR196上，使目的基因在强启动子PMA1下表达。在氨基酸省却培养基中添加不同浓度的寡肽以测试目的基因转移寡肽的能力，初步认为OsPTR6具有转运Gly-His和Gly-His-Gly的功能，且对这两者寡肽的亲和力不同，而没有转运Leu-Trp，Gly-Leu，Gly-Gly-Leu的功能。其它的目的基因没有转运Leu-Trp，Gly-Leu，Gly-Gly-Leu，Gly-His，Gly-His-Gly中任何一种寡肽的能力。另外发现酵母菌株ABC738中除了pIR2以外的其它寡肽转运基因、培养基中寡肽的浓度等也可能影响测试菌株的生长。
3.半定量RT-PCR分析了目的基因在不同阶段、不同组织中的表达。发现OsPTR1、OsPTR4、OsPTR7、OsPTR8的表达没有组织特异性，在各个组织中都有表达，而且表达量较高。其它的基因有组织特异性，OsPTR3在茎中没有检测到表达；OsPTR6在叶中有微弱的表达，在根中的表达量较高除此之外在其他的组织中没有检测到表达。OsPTR9在茎中没有表达而在根中有非常微量的表达。OsPTRIO在茎中没有表达；所有的基因在根中都有表达，其他的基因的表达量都较高，推测与幼苗生长过程中吸收营养物质有关。