DUFs（domains of unknown function protein families）是一类未知功能结构域蛋白家族,其广泛存在于动物、植物与微生物中。DUF3778是DUFs的一种,它是水稻特有的一类功能未知蛋白,在水稻的生长发育以及响应外界各种生物和非生物胁迫中的功能有待探索和研究。本实验室前期研究发现了一个可能与干旱胁迫及调控活性氧（reactive oxygen species,ROS）代谢相关的水稻DUF3778家族基因,命名为OsDUF377-1。本研究成功克隆获得了该基因,并对其功能及抗逆性进行了初步的研究。取得的主要结果如下:（1）OsDUF377-1基因及其启动子的克隆:成功克隆到OsDUF377-1基因CDS（Coding sequence）全长。同时,利用水稻DNA扩增到OsDUF377-1基因起始密码子上游2000bp的启动子序列,然后利用在线启动子元件分析网站PlantCARE对该启动子进行了序列分析,发现含有多种激素及逆境响应元件,表明该基因可能参与水稻逆境胁迫响应。（2）蛋白亚细胞定位分析:构建了两种OsDUF377-1与GFP融合蛋白的表达载体,分别通过注射烟草瞬时表达和PEG介导的水稻原生质体瞬时转化的方法,利用激光共聚焦显微镜,发现OsDUF377-1定位于细胞的细胞质中。（3）组织表达与诱导表达分析:结果显示,该基因在水稻（日本晴）的幼苗期（Seeding stage）、分蘖期（Tillering stage）、孕穗期（Booting stage）和抽穗期（Heading stage）的不同组织中均有表达,但在幼苗时期的根和叶中表达量较低,在孕穗期和抽穗期的叶中表达量较高。启动子GUS活性染色分析结果与上述RT-PCR分析结果大体一致,表明该基因的表达具有一定的发育阶段及组织特异性。诱导表达分析显示,OsDUF377-1基因对脱落酸（ABA）、茉莉酸甲酯（Me JA）、水杨酸（SA）和赤霉素（GA）等激素及氧化胁迫（MV）、脱水（20%PEG6000）、高盐（Na Cl）和高温等非生物胁迫处理的强烈诱导表达,但对低温胁迫没有明显响应。（4）转基因植株的创制与鉴定:构建了OsDUF377-1基因的超表达、RNA干扰、启动子活性分析和CRISPR-Cas9基因敲除载体,并利用根癌农杆菌介导的遗传转化方法转化水稻愈伤组织,筛选得到部分T0代阳性转基因株系。利用GUS染色及qRT-PCR的方法鉴定了OsDUF377-1基因在T1转基因植株中的表达情况,选取3个超表达株系和3个干扰株系用于后续实验。同时,利用PCR方法筛选得到多个启动子活性分析转基因阳性株系。（5）转基因植株表型及抗旱性分析:发现OsDUF3778-1基因的表达可能受一个活性氧（reactive oxygen species,ROS）释放关键酶OsNOX2的调控;通过DAB及NBT染色实验表明,OsDUF3778-1基因超表达株系能够积累较多的ROS。利用扫描电镜观察转基因株系表皮发现,超表达株系叶片表皮毛减少;干旱及PEG模拟干旱处理实验发现,超表达株系存活率下降,说明OsDUF3778-1基因超表达降低了水稻的抗旱性。以上结果表明,OsDUF3778-1是一个胞质定位的蛋白,其表达受ABA等激素及氧化等非生物胁迫处理的诱导,与水稻的抗旱性密切相关。OsDUF3778-1蛋白可能通过对ROS代谢的调控而参与了水稻植株对干旱胁迫的响应。但是,OsDUF3778-1参与ROS代谢调控的分子机制还需要进一步深入的研究。