本发明公开了一种水稻耐镉基因OsGSTU5及其编码蛋白与应用。本发明的水稻耐镉基因OsGSTU5包含序列表中SEQ ID NO:1中所示序列或其衍生物。本发明的水稻耐镉基因OsGSTU5编码的蛋白质氨基酸序列如序列表中SEQ ID NO:2所示。水稻耐镉基因OsGSTU5编码表达蛋白质谷胱甘肽S‑转移酶(glutathione S‑transferase,GSTs),催化谷胱甘肽(glutathione,GSH)与镉螯合,促进镉的代谢隔离,从而提高植物耐镉能力。此外,本发明通过构建OsGSTU5基因的水稻过表达株系,提高水稻植株对镉胁迫的耐受能力。通过水稻耐镉基因OsGSTU5的生理特性及调控机制研究,为镉胁迫下植物的生理功能及调控机理研究提供了基因资源和理论依据,同时为GSTs蛋白超级家族的功能研究提供基因资源。