本发明公开了一种水稻铜高积累突变体hc1的突变基因OsHMA4及其应用。一种水稻铜高积累突变体hc1的突变基因OsHMA4，野生OsHMA4基因的外显子片段丢失，即ATG下游第2038‑2047个核苷酸片段GCTTATCA缺失，对应于编码核苷酸序列中第1020‑1027个核苷酸缺失，致使编码提前终止，编码核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，突变体hc1的水稻植株和籽粒中铜含量分别相应高于野生型水稻的植株和籽粒中铜含量。所述的突变基因OsHMA4的编码氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。所述的突变基因OsHMA4的应用，使水稻包含所述的突变基因OsHMA4；或使水稻包含所述的突变基因OsHMA4的编码氨基酸。本发明获得的突变体材料hc1的籽粒中铜含量增加至250%左右。
本发明公开了一种水稻铜低积累突变体lc1的突变基因OsCOPT7及其应用。水稻铜低积累突变体lc1的突变基因OsCOPT7，野生OsCOPT7基因的编码区发生碱基突变，即ATG下游第344个碱基由G突变为A，即编码区第115个密码子由GGG变为GAG，致使蛋白序列中第115位氨基酸由甘氨酸（Gly/G）突变为谷氨酸（Glu/E）。所述的突变基因OsCOPT7的编码核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，编码氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。突变体lc1的水稻籽粒中铜含量显著低于野生型水稻籽粒的铜含量。所述突变体的应用，包括转基因、杂交、回交或无性繁殖中的一种或者多种；所述的突变基因OsCOPT7的应用，使水稻包含所述的突变基因OsCOPT7，或使水稻包含所述的突变基因OsCOPT7的编码氨基酸。
本发明公开了一种调控水稻镉砷积累的突变基因OsABCC1及其应用。调控水稻镉砷积累的突变基因OsABCC1，其编码核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，突变体hca1的水稻籽粒中镉砷含量均高于野生型水稻籽粒中的镉砷含量。所述的突变基因OsABCC1的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。所述的突变基因OsABCC1的应用，使水稻包含所述的突变基因OsABCC1；或使水稻包含所述的突变基因OsABCC1的氨基酸。本发明获得的突变体材料hca1的籽粒中镉和砷含量分别增加1倍和5倍左右。
本发明公开了一种水稻镉低积累突变体lcd1，突变体lcd1的突变基因OsNRAMP5核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，其中ATG下游707核苷酸处碱基由野生型的C突变为T，导致编码区第236个密码子CCC突变为CTC，突变体lcd1的水稻植株和籽粒镉含量低于野生型水稻的植株和籽粒镉含量。所述的突变基因OsNRAMP5的编码氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。水稻镉低积累突变体lcd1的应用，使水稻镉低积累品种包含所述的突变体lcd1的突变基因OsNRAMP5；或使水稻包含所述的突变基因OsNRAMP5的编码氨基酸。应用包括转基因、杂交、回交或无性繁殖中的一种或者多种。一种表达盒、重组载体或细胞，其含有所述的突变体lcd1的突变基因OsNRAMP5。
