摘要
高温、冷害和干旱等非生物胁迫严重威胁我国的粮食安全生产，因此对于非生物胁迫的研究对培育抗逆品种、保障粮食生产具有重要意义。前期本实验室通过图位克隆的方法定位到了一个株型基因OsDJC58,该基因编码一个N端含DnaJ结构域的热激蛋白，对该基因上游启动子序列分析发现其含有与逆境响应的顺式作用元件。本研究主要利用水稻材料02428及其近等基因系NILs（OsDJC58突变材料）探究了基因OsDJC58对苗期高温、低温、盐害和干旱处理下的响应，并且对种子低温胁迫进行了探究，同时利用酵母双杂技术对OsDJC58的互作蛋白进行筛选，对OsDJC58响应水稻非生物胁迫的机制作了初步探究，结果如下： (1)水稻苗期中的OsDJC58表达量受高温、低温、盐处理和干旱胁迫诱导上调，且随着胁迫时间延长、表达量发生动态变化。 (2)在15℃低温萌发过程中，02428的萌发能力显著优于NILs，内源激素测定和相关基因定量结果表明，OsDJC58的表达受低温诱导，其碱基变异影响了02428与NILs在低温萌发中的表达水平，同时OsDJC58的表达影响了低温萌发过程中ABA与GA的动态平衡。 (3)转基因结果表明，OsDJC58敲除的水稻材料在低温下的发芽率、发芽指数、根长、根表面积和根体积均差于野生型，表明OsDJC58在种子低温萌发过程中发挥重要作用。 (4)利用酵母双杂技术筛选到与OsDJC58的互作蛋白共18个，并利用同源重组克隆技术构建猎物AD载体与诱饵载体BD-OsDJC58共转化酵母Y2HGold，对OsDJC58与Os08g0380100、Os07g0592000、Os06g0284800蛋白互作的真实性进行了初步验证。 (5)种子低温萌发过程中OsDJC58与互作蛋白Os08g0380100（含BURP结构域的多聚半乳糖醛缩酶）、Os07g0592000（受GA调控的GASA家族蛋白）的表达量变化相一致，结合内源激素测定结果和前人对BURP家族、GASA家族蛋白在逆境胁迫中的研究结果，推测OsDJC58可能与Os08g0380100、Os07g0592000在相关激素如脱落酸和赤霉素的诱导下共同参与了种子低温萌发的过程。 本研究表明：基因OsDJC58不仅在水稻苗期参与了多种逆境响应，同时在种子低温萌发过程中发挥了重要作用，深入研究该基因在水稻抗逆方面的分子机制对于水稻抗逆育种具有重要意义。
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