重金属污染已成为全球性的环境与食物安全生产问题。镉（Cd）是重要的污染物且极易被水稻吸收并积累，从而严重威胁人类健康，选育Cd低积累水稻品种已成为当前研究的热点问题。本研究将在前期研究工作的基础上，拟用选出的水稻Cd积累差异显著的种质（DK11和CJ26）及其衍生的群体为材料，通过SSR标记构建高密度遗传连锁图谱，检测群体在正常和Cd胁迫下水稻植株各器官的Cd含量，定位相关QTLs，剖析水稻Cd吸收和积累的遗传基础；同时采用差异蛋白质组学方法，分离鉴定籽粒Cd积累相关的差异蛋白，获得相关基因；进而用生物信息学方法将控制Cd积累的数量基因位点与Cd胁迫下籽粒差异基因进行定位比对，鉴定水稻籽粒Cd积累候选基因，揭示其分子遗传机理。本研究结果不仅可望明确水稻Cd积累的遗传机理，并能完善水稻Cd低积累品种的选育技术，因而具有重要的理论和实践意义。

镉污染已成为全球性的环境与食物安全问题，选育Cd低积累水稻品种成为当前研究的热点问题。本研究中，利用构建的DH群体，在Cd浓度为0.1m mol L-1水培条件下，在7号染色体上检测到1个与地上部Cd含量相关的QTL，6号染色体上两个与根Cd含量相关的QTL。在Cd浓度10 mgokg-1桶栽条件下，检测到3个控制糙米Cd含量的QTL，分别位于3、4和6号染色体上，解释总变异的54.21%。这些定位到Cd含量相关QTL，进一步明确了水稻Cd积累的遗传机制，有利于分子标记辅助育种。对糙米Cd积累低的基因型D23和Cd积累高的基因型D44从生理学和蛋白质组学上做进一步的分析和鉴定。蛋白质组学分析结果表明，Cd胁迫下致使籽粒中一些储藏蛋白、光合作用相关蛋白、能量类蛋白、代谢类蛋白表达量的上升或下降，D23和D44存在基因型差异；Cd胁迫下，膜通道蛋白Os05g0331800蛋白D23和D44中都被上调，推测与籽粒Cd积累有关。本研究结果明确了水稻Cd积累的分子遗传机理，具有重要的理论和实践意义。项目执行过程中培养硕士生1名，发表论文7篇，其中SCI论文5篇。