植物半胱氨酸合酶（CS）催化半胱氨酸合成的最后一步反应，半胱氨酸除了可以用于蛋白质的合成外，还是一些含硫小分子代谢物（如GSH、MT、PCs等）的前体物，这些小分子含硫代谢物在植物抗金属离子毒害中发挥重要作用。本研究项目以已经克隆的一个水稻细胞质半胱氨酸合酶（RCS1）基因为基础，以已经对它初步的表达分析为依据，对该基因进行进一步的功能分析。构建RCS1基因不同的植物转化载体，转化水稻，检测转基因植株的表型及抗逆性，研究RCS1基因在水稻中过量表达和缺失表达后对水稻抗铝性的影响，并用Northern杂交和 Western Blotting技术对RCS1基因在水稻中的表达特性进行详细的分析。这一研究将有助于我们了解RCS1基因在水稻耐铝性中的作用，以期为培育抗逆作物新品种提供理论依据。

半胱氨酸合酶（CS）催化半胱氨酸合成的最后一步反应，半胱氨酸除了可以用于蛋白质的合成外，还是一些含硫小分子代谢物（如GSH、MTs、PCs等）的前体物，这些小分子含硫代谢物在植物抗金属离子毒害中发挥重要作用。本研究克隆了一个水稻细胞质半胱氨酸合酶基因（RCS1），构建了该基因的原核表达载体，并诱导表达，分离纯化后制备了多克隆抗体，并对其表达特性进行了分析；构建了RCS1基因的上调和下调表达的植物双元表达载体，转化中花11水稻，通过潮霉素筛选和分子检测获得转基因植株，并对其后代进行纯合；用Real-time PCR分析了转基因植株中目的基因RCS1的表达情况，结果显示RCS1在过表达转基因植株中的表达量平均上调了5.45倍多，且半胱氨酸合酶活性平均提高了2.3；在干涉表达的转基因植株中表达量平均下调了67.5%，半胱氨酸合酶活性平均下调了17.2%；进一步的功能分析表明，过量表达RCS1能提高水稻对铝毒和镉胁迫的抗性，而干涉RCS1表达的转基因水稻对铝毒和镉胁迫更加敏感，说明半胱氨酸合酶在水稻抗重金属胁迫中发挥重要作用。