镉对水稻的影响是一个日益受到全球关注的问题。虽然在水稻中已经鉴定出许多与水稻Cd转运、累积和耐受性相关的基因,但蛋白质磷酸化对Cd解毒和耐受的贡献（如果有的话）仍然是不确定,同时目前也还没有通过转录组、小RNA组和降解组测序整体鉴定和验证miRNA及其靶基因在水稻幼苗响应Cd胁迫中的调控作用。本研究首次采用转录组、小RNA组、降解组和磷酸蛋白组对处于不同Cd浓度（0μΜ、10μΜ和100μΜ）胁迫下的水稻幼苗进行联合组学分析鉴定水稻幼苗中miRNA/靶基因和磷酸蛋白质在响应镉胁迫中的作用。主要结果如下:（1）通过转录组分析一共鉴定到4,223个差异表达基因响应镉胁迫,其中有2,487基因受镉诱导表达,1736个基因表达被镉胁迫抑制。功能分析显示这些差异表达基因主要是参与光合作用（光收获、光系统I和II、光合作用、电子载体活性和叶绿素结合）和蛋白质降解代谢途径（萘、蒽降解、柠檬烯、蒎烯降解和γ-六氯化苯降解）。（2）通过miRNA组和降解组分析鉴定到40个miRNA在Cd胁迫下发生了显著改变,其中包括代表22个miRNA家族的38个已知miRNA和2个新的miRNA。18个差异表达的靶基因的表达量与18个Cd响应miRNA的表达量呈负相关。大多数miRNA的靶标基因是转录因子,如生长素响应因子13（ARF13）,类稻草蛋白6（SCL6）,类鳞状病毒启动子结合蛋白,核转录因子Y亚基A-6（NFYA6）,赤霉素依赖性禽髓母细胞病毒癌基因（GAMYB）和顶端分生组织蛋白质（NACs）,其中大多数是参与脱落酸（ABA）、生长素、赤霉素酸（GA）和MAPK（丝裂原激活蛋白激酶）等信号转导途径。功能分析表明,参与水稻光合作用通路（osa00196,osa00195,osa00710）和蛋白降解通路（osa04612）的miRNA和其靶标基因参与了Cd胁迫的响应,包括osa-mi R156I-5p_R-1/SPLs、osa-mi R171a₁ss12CT/DEGP10和osa-mi R169r-5p_R/NFYA6。本研究将为研究miRNA介导的植物对Cd胁迫响应的分子机制提供一个有用的方法。（3）对不同Cd浓度（0μΜ、10μΜ和100μΜ）溶液中培养的幼苗进行定量磷蛋白组分析,共鉴定出1244个磷酸蛋白质和2454个磷蛋化修饰位点。在Cd胁迫下,共有482个蛋白的磷酸化修饰发生不同程度的改变;在100μΜCd²⁺处理样品中鉴定到的差异磷酸化的蛋白质数量是10μΜCd²⁺处理样本中的6倍。功能分析表明,大量差异磷酸化蛋白是参与信号传导、对胁迫的耐受性和活性氧的清除的转录因子。