马铃薯（Solanum tuberosum,St）是一种重要的粮食作物,其品质及食用安全性会受到重金属的严重影响。金属耐受蛋白（metal tolerance protein,MTPs）在植物二价重金属的转运和耐受中发挥着重要作用。本研究从马铃薯全基因组文件中成功鉴定并筛选出11个StMTPs,根据它们在染色体上的位置命名为StMTP1-StMTP11,并通过系统发育分析,基因、蛋白结构分析以及q RT-PCR分析筛选出了结构发生特异性变化且对Cd胁迫存在根特异性表达的StMTP8。通过将StMTP8-GFP质粒转入农杆菌,侵染烟草叶片,观察StMTP8发挥功能的位置。并在Cd缺陷型酵母和烟草中异源表达,分析该基因在Cd胁迫中发挥的功能,以期为低Cd积累马铃薯品种的分子选育提供重要参考。主要得到以下结论:（1）在StMTP1-StMTP11的启动子中包含GATA-motif、ARE、Box4、G-box、MBS、TCT-motif等与非生物胁迫相关的顺式作用元件,表明它们与植物抗逆功能密切相关。该基因家族有11个成员,它们主要分布在Zn-MTP和Mn-MTP亚家族中。对StMTPs的蛋白结构进行分析,发现了与重金属的转运密切相关的保守残基HXXXD和DXXXD。（2）StMTPs积极响应Zn、Cd胁迫,部分基因表达量呈现出叶＞茎＞根的趋势,其中StMTP8在Cd胁迫下在根中特异性表达。（3）StMTP8与At MTP1、Os MTP1同源性较高,而这两个基因可增加植物和酵母对镉胁迫的耐受性。此外,在StMTP8氨基酸序列的N端进化出了一个信号肽,该结构的出现可能会改变StMTP8的定位和功能。（4）StMTP8主要位于细胞核,说明它主要在细胞核中发挥功能。而将N端信号肽去除以后,该基因的产物主要在细胞质中发挥功能,说明信号肽可能是一个核定位信号肽。（5）在酵母中过表达StMTP8可改善酵母对Cd的敏感性并增加酵母中Cd的含量。转基因烟草在受到Cd胁迫后,根系细胞的损伤程度低于野生型,而根中Cd的含量却大于野生型。在100 u M Cd胁迫3 d后,转基因植株中的过氧化氢酶（CAT）,过氧化物酶（POD）活性显著高于野生型。说明转基因植株可更好的应对由Cd胁迫引起的活性氧（ROS）突增,降低对植物的伤害。综上,StMTPs积极响应重金属胁迫。Cd胁迫下,StMTP8在根中特异性表达,而在烟草和酵母中异源表达该基因可增强它们对Cd的耐受性。StMTP8主要在细胞核中发挥功能,而N端进化出的信号肽会影响该蛋白的亚细胞定位结果。