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高等植物中甜菜碱由胆碱经两步氧化反应合成，其中由胆碱单加氧酶（CMO）催化第一步氧化反应，甜菜碱醛脱氢酶（BADH）催化第二步氧化反应。采用生物信息学技术和RT-PCR的方法从水稻幼苗组织中分离得到了水稻CMO基因的eDNA克隆，将其命名为OsCMO。该基因含有10个外显子和9个内含子，其开放阅读框编码一条长为410个氨基酸残基的多肽，与拟南芥、山菠菜、苋、碱蓬和甜菜等植物的胆碱单加氧酶的氨基酸序列的一致性50％-62％。mRNA分析表明OsCMO基因在水稻幼苗组织中的表达受高盐、低温和干旱等胁迫的上调诱