两个bZIP转录因子参与水稻逆境和ABA信号应答的功能研究

bZIP转录因子在植物ABA和逆境信号的应答调控过程中起着重要调控作用。通过分析水稻全基因组芯片的逆境诱导表达谱，我们发现了两个受逆境诱导、表达特殊的bZIP转录因子：OsbZIP01受旱、盐和ABA的诱导，且在根部特异表达；OsbZIP02除受到旱、盐、ABA诱导外，还受低温诱导。本研究中，我们将正向遗传和反向遗传相结合的手段，研究它们在逆境和ABA信号传递途径中的功能，揭示它们参与植物抗逆的分子机理，探索这2个组织特异转录因子对于水稻耐逆作用的特异性及交互作用，并探索这2个转录因子参与ABA信号传递、参与水稻逆境调节代谢网络。为转基因抗逆育种提供有价值的基因和试验材料。

根据水稻逆境芯片选取22个逆境调节表达的bZIP转录因子作为候选基因，通过农杆菌介导遗传转化水稻中花11进行超表达并对转基因植株进行了ABA 敏感性以及苗期胁迫抗性筛选，获得了对ABA 敏感性和抗旱性影响较为明显的候选基因ST14。ST14 的表达量受ABA、干旱胁迫诱导表达，受冷胁迫抑制表达.ST14是一个定位在细胞核中，在叶片和穗中高表达的蛋白。超表达ST14 增强水稻植株的ABA 敏感性和抗旱性，降低水稻叶片失水速率。ST14 结合LEA 类基因的启动子并激活它们的表达。超表达ST14 抑制ABA 分解代谢关键酶基因的表达并使植株ABA 含量升高。我们还发现ST14能与2个SAPK激酶互作，推测ST14功能受到该类激酶的转录后修饰调控。本研究结果证实ST14是一个用于水稻抗逆遗传改造的关键候选基因。