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植酸是作物种子中含磷最丰富的化合物,占种子干重的1%以上,种子全磷含量的65%-85%和酸溶性肌醇磷酸盐的90%以上,易与K+、Ca2+、Mg2+和Zn2+等金属离子螯合形成植酸盐,主要沉积在作物的糊粉层和胚中。植酸及植酸盐不能被人和非反刍动物吸收,影响了微量元素的生物有效性及对蛋白、脂肪和淀粉的吸收;同时,不能被利用的植酸盐随动物粪便排泄进入水系造成水体富营养化。降低种子中植酸的含量,培育低植酸作物,为解决与植酸相关的营养和环保问题开辟了新的途径。在本试验中,利用组织培养技术获得了纯合致死型的低植酸突变体Os-lpa-XS110-3的纯合植株和种子;通过突变基因定位和候选基因序列分析,明确了Os-lpa-XS110-2和Os-lpa-XS110-3两个等位低植酸突变发生在OsMRP5基因,并利用T-DNA插入突变体进行了验证;研究了OsMRP5基因表达的时空特征及突变对转录的影响。主要结论如下:1、Os-lpa-XS110-3的纯合型成熟种子自然发芽时,发芽率低,易发霉腐烂,出苗率在0.1%以下。但是,用四唑法（TTC法）测定突变种子的生活力发现,种子的胚具有活力,并证明可以利用组织培养培育纯合系。对Os-lpa-XS110-3杂合单株自然结实和Os-lpa-XS110-3组培后代不同类型种子单粒重所做的研究表明,与野生型（WT）种子相比,突变型（HIP）种子单粒重显著下降。成熟种子组织培养时,WT种子发芽率显著高于突变型,幼苗的素质也显著要高,表现为幼苗根多,苗高。但是,运用未成熟种子挽救突变体时,野生型和突变型材料的发芽成苗能力没有显著差别。通过组培培养技术获得近300株Os-lpa-XS110-3纯合系。2、通过创建籼粳交定位群体（F2）,在采用BSA法将低植酸突变基因Os-lpa-XS110-2定位在第3条染色体的基础上,最终将突变基因定位在SSR标记RM14360和RM1332之间大约400Kb之内。In Silico分析表明,该区段存在一个与玉米lpa1基因同源的基因LOCOs03g04920（OsMRP5）,根据突变体的表型与玉米lpa1的相似性,确定了该基因为Os-lpa-XS110-2突变的候选基因。3、对Os-lpa-XS110-2,Os-lpa-XS110-3两个低植酸突变体的OsMRP5全长序列的测序分析表明,Os-lpa-XS110-2在该基因的第6个外显子上发生了一个C/G-T/A单碱基突变,造成第1156个氨基酸由脯氨酸突变为丝氨酸;Os-lpa-XS110-3则在第1个外显子上发生5个碱基（GGTAG）的缺失,造成从452aa处开始移码突变,并在474aa处形成终止子,极显著地缩短了编码蛋白的长度。同时,对插入到OsMRP5基因的第1个外显子上的T-DNA插入突变体04A-02500的表型及与T-DNA插入的关系进行了分析,发现纯合的插入突变种子与Os-lpa-XS110-3一样,表现为高无机磷含量,不能自然发芽成苗。由此确定了OsMRP5基因在水稻种子植酸代谢过程中的重要作用。4、利用Acitin基因为对照,进行半定量RT-PCR分析,发现OsMRP5基因在水稻幼苗的根、叶鞘和叶片,以及花后7d、14d、21d、28d和35d的籽粒中都有表达,且表达量上基本无差异。同时发现,Os-lpa-XS110-2、Os-lpa-XS110-3在不同组织中OsMRP5的表达水平与亲本秀水110相仿,说明低植酸突变没有改变OsMRP5的RNA的转录水平。相反,T-DNA插入使OsMRP5的转录完全终止。5、对Os-lpa-XS110-2、Os-lpa-XS110-3和T-DNA插入突变体4A-02500的各磷素含量进行了测定,发现与亲本相比,总磷含量基本上不变,没有显著差异。Os-lpa-XS110-2种子的无机磷含量显著增加,约是亲本的4倍,植酸含量下降了33.8%,Os-lpa-XS110-3和4A-02500的纯合突变种子与各自的亲本野生型相比,无机磷含量要高出10倍左右;HPLC分析表明,纯合Os-lpa-XS110-3植酸含量在限值（0.2mg/g）以下未能检测到,纯合的4A-02500突变体只有其亲本的10%,纯合的Os-lpa-XS110-3和4A-02500的无机磷含量和肌醇含量都比他们的野生型显著提高。