1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
甲硫氨酸（met）是多肽和蛋白质中重要的含硫氨基酸残基。met易被臭氧、过氧化氢及羟自由基等活性氧氧化成为甲硫氨酸r,s亚砜（met-r, s-so），它可导致所在蛋白质的生物学活性降低或丧失。甲硫氨酸亚砜还原酶（msr）可以将生物体内的甲硫氨酸r,s亚砜还原为甲硫氨酸，使其所在蛋白质重新恢复活性。
铜（cu）是植物的必需营养元素，同时也是重要的环境污染物之一。cu因具有氧化还原特性，cu 的氧化会导致o2的形成，随后通过fenton反应产生h2o2和oh（schtzendbel and polle, 2002），因此铜毒害作用的机理之一是引起植物的氧化胁迫伤害。在以前的研究中，我们发现过量的cu引起h2o2在植物质外体的积累（zhang et al., 2008）。最近我们的研究结果显示，铜胁迫可以诱导水稻甲硫氨酸亚砜还原酶（osmsr）的表达显著增加，但甲硫氨酸亚砜还原酶在植物遭受重金属胁迫过程中到底有什么作用，如何发挥作用还不清楚。
已知的甲硫氨酸亚砜还原酶有msra（methionine-s-sulfoxide reductase），msrb（methionine-r-sulfoxide reductase）和frmsr（free methionine-r-sulfoxide reductase）三类。msra，于1978年在大肠杆菌中发现。msra特异性地还原游离的和氨基酸中的s型甲硫氨酸亚砜。在哺乳动物中msra是唯一能够还原s型甲硫氨酸亚砜的酶（rouhier et al., 2008; sharov et al., 1999; lee et al., 2005），关于msra的研究主要集中于其抗氧化及蛋白修复方面（巩志宏, 2011）。msrb，于2001年在大肠杆菌中发现；msrb特异性地还原蛋白质中的r型甲硫氨酸亚砜。frmsr，于2007年在大肠杆菌中发现（lin et al., 2007）。frmsr特异性地催化还原游离的r型甲硫氨酸亚砜。然而，比较各物种中frmsr基因发现它只存在于单细胞生物中，多细胞生物中缺乏这类甲硫氨酸亚砜还原酶（lee et al., 2008; lin et al., 2007）。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标
明确甲硫氨酸亚砜还原酶在水稻响应铜胁迫的生理功能及作用机理。
研究内容
3. 研究的方法与方案
研究方法及方案
利用rt-pcr技术克隆水稻osmsra4基因，通过荧光定量pcr进行组织表达及cu处理的表达特性分析。利用t-dna插入的方法得到水稻osmsra4基因的突变体，自己设计相应引物鉴别突变体，将其繁种，为后续研究做准备。
技术路线
4. 研究创新点
与前人研究的关于OsMsr与氧化胁迫的关系不同，本课题研究的是重金属（主要是铜）胁迫下OsMsr参与的水稻耐性机制，目前这方面尚无相关研究成果发表。并对OsMsrA4基因铜胁迫下表达进行了定量的分析，研究了水稻OsMsrA4基因对铜胁迫的具体反映。
5. 研究计划与进展
研究计划：
2014年2月-3月：完成osmsra4基因克隆，突变体的筛选；
2014年3月-2014年5月：完成osmsra4基因表达特性的定量分析。
