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ABA是一种重要的植物激素,参与调控植物生长发育的各个方面,包括:种子的休眠、萌发、幼苗的生长等。此外,ABA又是一种抗胁迫激素,响应各种生物和非生物胁迫,如:干旱、盐碱、低温冷害等。水稻作为重要的粮食作物,经常受到干旱、低温等逆境环境的影响,严重威胁着水稻的产量和粮食安全。由于ABA在抵御逆境胁迫中的重要功能,ABA受体获得广泛而深入的研究,以探索其抵御逆境的分子机制。自拟南芥ABA受体PYR/PYL/RCARs基因家族发现以来,ABA信号转导途径及其抗逆的分子机制也逐渐被阐明,并获得一致认可。但在单子叶植物水稻中并没有太多报道,本论文利用拟南芥14个PYR/PYL/RCAR基因的氨基酸序列在水稻基因组数据库中进行比对分析,发现在水稻中含有13个OsPYLs同源基因,其中有3个(OsPYL11~13)在N端或C端有大片段的缺失,被认为是无功能的。所以本课题只克隆了其他10个OsPYLs基因(OsPYL1~10),来研究它们的表达模式和生物功能。主要研究结果如下:1、OsPYLs基因家族的表达具有组织特异性。OsPYL7/8在胚中表达量较高,OsPYL3和OsPYL5在叶中表达量较高,OsPYL1在根中表达量较高,OsPYL2/9在所有组织中表达量都较高。2、OsPYLs基因家族对ABA的响应具有复杂性和多样性。一些基因的表达是受ABA下调的,如:OsPYL1、OsPYL2/9和OsPYL3;而一些基因的表达是受ABA上调的,如:OsPYL4;当然,有些基因表达不受ABA的影响,如OsPYL5、OsPYL7/8 和 OsPYL10。3、OsPYLs蛋白定位在细胞质和细胞核内。4、在酵母和烟草中研究了10个OsPYLs蛋白与5个OsPP2Cs蛋白之间的互作关系,发现OsPYLs选择性的与OsPP2Cs互作,它们之间的互作有的是依赖于ABA的,有的是不依赖于ABA的。5、OsPP2Cs以不依赖于ABA的方式决定OsPYLs-OsPP2Cs复合物的亚细胞定位。6、为了研究OsPYLs基因家族的生物功能,我们分别获得了OsPYL3和OsPYL9过表达转基因水稻。萌发阶段对ABA的敏感性实验分析发现,OsPYL3和OsPYL9过表达转基因水稻在种子萌发阶段对ABA超敏感,且OsPYL9过表达转基因水稻较OsPYL3过表达转基因水稻对ABA有更高的敏感性;干旱胁迫实验分析发现,OsPYL3和OsPYL9过表达转基因水稻气孔关闭速率快,失水速率慢,提高了水稻对干旱胁迫的抵抗能力;冷胁迫实验分析发现,OsPYL3和OsPYL9过表达转基因水稻细胞膜稳定性增强,提高了水稻对冷胁迫的耐受能力。总之,我们发现并总结了水稻ABA受体OsPYLs基因家族一些未被前人报道的特征,这一发现极大可能为提高水稻的抗胁迫能力提供新的研究思路和研究视角。