水稻OsERF075因子负调控植物耐逆性的分子基础

通过一些关键的转录因子来调控植物体内多种抗逆相关基因的表达，可使植物的抗逆性得到综合性的改良，是提高植物耐逆性的新策略。基因组测序表明，水稻中至少有139个ERF基因，虽然已对水稻中的22个ERF因子进行了相关的研究，但目前还未见有水稻ERF因子作为负调控因子的报道，且这些ERF基因在植物抗逆性中的调控关系不清楚。我们前期研究的初步结果表明，超表达OsERF075株系降低了转基因水稻对干旱和高盐的耐性，而使该基因沉默的转基因株系则提高了水稻的耐盐性和耐旱性，表明OsERF075可能负调控了水稻的抗逆胁迫应答反应。本项目拟在以上研究的基础上，进一步运用基因超表达、基因沉默和基因突变技术，通过遗传转化创建多种转基因水稻材料，分析水稻OsERF075因子调控的靶基因以及该转录因子中EAR域在干旱和高盐逆境应答反应中的生化与分子调控基础，以期阐明OsERF075基因在水稻中的功能及其调控途径。

水稻中至少有139个ERF家族成员，其中OsERF075编码一种含有EAR结构域的ERF蛋白。本研究中我们以OsERF075超表达和EAR结构域突变（mEAR）的转基因水稻为研究材料，抗旱性分析发现OsERF075超表达降低了转基因水稻的耐旱性，而mEAR转基因水稻的耐旱性提高。OsERF075的表达受到干旱、高盐以及ABA和ACC的诱导。在分子和生理水平上，我们重点剖析了OsERF075依赖其EAR结构域负调控水稻中乙烯合成关键基因的表达，降低水稻体内乙烯的释放量和耐旱性。研究结果阐释了OsERF075因子通过其EAR结构域调控水稻乙烯生物合成与耐逆性的分子作用基础。