质膜NADPH氧化酶(NADPH oxidase，NOX)是一个受钙离子调节的活性氧产生关键酶，已经被广泛认为是胁迫条件下植物细胞活性氧(reactive oxygenspecies，ROS)产生并积累的主要来源。我们通过数据库搜索研究发现，在水稻基因组中至少有11个基因编码的蛋白质被预测具有NOX酶活性。水稻所有的NOX酶都具有一个与铁还原蛋白有关的结构域、FAD结合域以及NAD结合域，这些结构域与ROS产生密切相关。在这些NOX酶蛋白中，OsNox01-05、OsNox07-09等8个蛋白含有1-3个EF-hand结构，OsNox01-09这9个蛋白都具有一个NADPH Ox结合区域，该区域具有呼吸氧爆发NADPH氧化酶活性。而OsFRO1和OsFRO2蛋白既没有EF-hand结构，也没有NADPH Ox结构域。基因表达分析表明，不同胁迫条件以及钙处理下NOX酶基因表达的模式不同。NOX总酶活性随反应介质中Ca2+浓度的增大而升高，当Ca2+浓度达到2.0 mM时，NOX酶活性达到最大。根施钙后，多数NOX酶基因如OsNox02、OsNox03、OsNox05、OsFRO1和OsFRO7在转录水平上的表达上调，然而OsNOX06表达却被下调。叶面喷施钙后，OsNox03和OsNOX06基因在干旱条件下的下调表达被逆转。干旱胁迫显著上调OsNOX02和OsFRO1基因的表达，但却显著下调了OsNOX05、OsNOX06和OsFRO7基因的表达。NaCl处理后NOX基因的表达模式更为复杂，只有OsNOX03基因的表达被显著下调。然而，高温胁迫几乎下调了所有被检测的NOX基因的表达。这些研究结果表明，水稻NOX基因的表达受到环境因子的时空调控，其在不同浓度钙处理与胁迫条件下的差异表达，反映了其在水稻发育与胁迫响应中功能的多样性。