ABC(ATP-binding cassette)蛋白家族是已知最大的蛋白家族之一。这一家族的部分成员属于跨膜蛋白，即一类ABC转运蛋白，负责多种物质的跨膜运输。OsATM3类蛋白属于ABCB亚家族，是一种半分子转运蛋白，包含一个ATP结合结构域和一个跨膜结构域。尽管在拟南芥中AtATM3已有研究报道，但在其它模式植物中ATM3类蛋白的功能如何尚不清楚。　　本研究通过同源比对，在水稻中克隆到一个拟南芥ATM3同源基因(Os06g03770)，将其命名为OsATM3。利用T-DNA插入突变体及OsATM3转基因植株为材料，全面地分析了OsATM3的功能。OsATM3定位于水稻线粒体，其基因特异的在幼苗期细胞分裂旺盛的部位表达。将OsATM3组成型过表达或者在转录水平进行干扰都会影响水稻正常的生长发育。在OsATM3功能缺失突变体及RNAi株系中，细胞质铁硫酶的活性降低，铁代谢及谷胱甘肽代谢都出现不同程度的异常。OsATM3功能缺失突变体是苗期致死的，当其长到四叶期便陷入生长停滞，最终在两周内死亡。组织切片观察及相关基因表达量检测分析表明，突变体致死的原因是细胞周期被抑制，最终在四叶期诱发了细胞程序性死亡。　　本研究的结果表明，OsATM3是水稻细胞质铁硫酶活性及铁稳态调控所必需的;OsATM3在水稻由幼年期向成年期转变的过程中及茎尖、根尖分生组织的功能维持方面起着至关重要的作用。本研究首次在拟南芥之外的高等植物中研究了ATM3的功能，揭示了水稻ATM3功能的独特性。此外，本研究还进一步证实了植物与酵母、哺乳动物在ATM3功能上的差异，为阐明植物铁硫代谢途径奠定了基础。