钼（molybdenum,Mo）是水稻生长所必需的微量营养元素之一,在生物体内不能单独的发挥作用,通常以钼辅因子的形式参与体内的各种代谢反应。本实验室前期已完成了水稻533份种质材料在三种大田情况下秸秆和籽粒钼浓度的考察,并通过全基因组关联分析（GWAS）获得了一些可能引起水稻品种间钼积累差异的候选区段,其中最为显著的两个区段分别扫描自籼稻亚群和粳稻亚群,且位置分别在水稻第8号和第2号染色体上。进一步的分析发现,位于8号染色体的区段包含一个推定的钼高亲和转运蛋白编码基因,即OsMOT1,且证实了该基因的表达水平在籼稻亚群的不同品种中存在显著的差异。然而,我们在2号染色体的候选区段内并没有筛选到合适的候选基因,因此还无法对粳稻品种中钼浓度差异的机制进行解析。基于此,本研究通过传统QTL定位的方法对粳稻亚群内的钼浓度变异机制进行了进一步的挖掘和解析,证明了OsMOT1的表达量变异同样是造成粳稻品种内钼积累差异的重要原因。主要结果如下:1.利用粳稻亚群中秸秆钼浓度较低的品种C8429（编号225）与秸秆钼浓度较高的品种Padi Tarab Arab（编号305）进行配组杂交,并对F2分离群体进行秸秆的钼浓度测定。结果发现,该群体钼浓度高值和低值约呈现3:1的分离比例,并且频数分布直方图呈现双峰分布,因而推测该群体的钼浓度变异可能是由一个主效基因控制的。F2群体的初定位结果显示在2号染色体上没有显著的QTL位点,而8号染色体上有1个主效QTL位点,定位区间约为1 Mb,LOD值为49.63,加性效应值为-1.556,显性效应值为146.05,解释了71.62%的表型变异。2.对上述区段分析发现,OsMOT1位于该区段内部,且其启动子区和编码区在两个亲本间均存在变异,因而该基因很可能是这个QTL位点的效应基因。我们随后对整个粳稻亚群的OsMOT1编码区进行序列分析发现,粳稻品种内部至少存在4种不同的OsMOT1蛋白类型。进一步的超量表达实验证实,不同类型的OsMOT1均具有钼转运活性,且在表达量水平相当的情况下转运能力相近。而与之相对应的是,该遗传群体的高值亲本305拥有显著高于低值亲本225的OsMOT1表达量水平（约为9.16倍）。3.考虑到籼粳亚群对钼积累的能力在整体上存在显著的差异,我们进一步对籼粳之间OsMOT1的表达水平进行了比较分析。结果发现,在多个小亚群范围内（包括IndⅠ、IndⅡ和TrJ）,钼高值材料比钼低值材料拥有相对更高的OsMOT1表达水平,这表明OsMOT1的表达量变异对整个水稻种质材料的钼浓度具有广泛的影响。另外,OsMOT1在粳稻中的表达水平整体上高于籼稻亚群,这可能是造成籼粳亚群间积累钼浓度差异的重要原因之一。