1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
随着我国经济的快速发展，环境污染问题也日益突出，其中由于工矿企业导致的环境污染事件频发，如重金属汞、镉、铅、砷、铬、铜等重金属污染事件，严重威胁人民群众的身体健康。
金属元素如铁、锌、铜、锰等是所有生物体的必需营养元素，在体内许多生物化学过程中发挥着重要作用，例如，构成酶的活性部位，参与体内电子传递，调控基因的表达等。
另一方面，同样这些金属离子如果在体内蓄积过多，就会像镉、汞这些有毒金属离子一样产生细胞毒作用。
2. 研究的基本内容和问题
nramp5基因是一个金属转运蛋白，目前研究表明它在锰和镉的转运过程中起到重要作用， 锰是植物的必需元素，而镉是有害元素。
因此，此课题的研究目标就是探索nramp5基因不同结构域对锰，镉转运机制的功能，此工作对于有效保证锰的正常转运和高效率抑制镉的吸收的意义十分重大。
本课题的主要内容就是利用crispr/cas9系统实现水稻不同基因定点的敲除，从而得到不同位点的突变体。
3. 研究的方法与方案
利用crispr/cas9系统构建突变体载体，技术路线：位点选择、引物设计、酶切、重组、检验等。
实验室购具备了分子实验所需要的pcr仪、凝胶成像仪、电泳设备、离心机等仪器可保证实验顺利进行。
本人所在的植物营养生理实验室，在植物对重金属积累和耐性机理等方面的研究工作取得了很大成就，积累了丰富的数据和经验。
4. 研究创新点
CRISPR/Cas9系统的出现为基因工程提供了一个强有力的应用新工具, 它将给基因组定向编辑的研究和应用领域带来突破性的技术革命, 特别是在基因功能解析、人类疾病靶向治疗等应用中有巨大的潜力和广阔的前景; 有望加速重要农作物水稻、小麦性状改良与分子定向育种。
本课题尝试使用CRISPR/Cas9技术构建多个OsNramp5基因的载体，对OsNrmp5基因结构域的功能研究具有重要意义。
5. 研究计划与进展
利用CRISPR/Cas9系统构建多个OsNrmp5基因不同位点的突变体载体，为以后的实验做好基础准备工作。
