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盐渍、干旱、极温等逆境胁迫是影响植物生长发育的主要环境因素,它们的存在严重地影响了农作物的品质和产量,目前解决这一问题的方法之一是弄清植物耐逆性的分子机制,寻找与之相关的基因,并通过基因工程培育出优良的耐逆作物。Hsp90作为分子伴侣,它能在正常以及逆境环境下,帮助蛋白质折叠、维持其功能以及结构完整,同时与许多底物蛋白结合参与细胞循环及信号转导。本研究以农作物水稻作为主要的实验材料,以在碳酸盐逆境下克隆的水稻热激蛋白90（rHsp90）为目的基因,在总结当前作为逆境响应蛋白之一的Hsp90研究进展的基础上,开展了植物耐逆性分子机制以及转基因工程等方面的研究,并得到了如下结果: 在碳酸盐（NaHCO3）逆境下,利用差异显示（Differential display）法获得了水稻rHsp90基因（GenBank accession no.AB037681）。该基因cDNA全长2731 bp,2433 bp的ORF区域编码了分子量为92.8 kDa,等电点为4.89的蛋白。通过BLAST同源比较,水稻rHsp90基因所编码的氨基酸序列分别与Barley（GenBank accession no.X67960）以及Madagascar periwinkle（GenBank accession no.L14594）有91%和80%的同源性;同时,这几个基因氨基酸序列的C-末端都有一个定位于内质网的lys-asp-glu-leu（KDEL）信号肽框架,这个信号肽将它们特异的定位于内质网。Southem杂交结果表明rHsp90基因在水稻基因组内是一个单拷贝基因。为了进一步探讨rHsp90基因与众多环境逆境之间的应答关系,实验利用Northern杂交技术,对水稻rHsp90基因在不同逆境下mRNA水平上的转录特性进行了深入细致的研究。实验结果表明,rHsp90基因在转录水平上分别不同程度地受到了盐（NaC1、NaHCO3及Na2CO3）、干旱（PEG）、高pH值（pH 8.0、pH 11.0）、热激（42℃、50℃）等逆境的诱导,并且随着逆境处理时间的增长,这种诱导量在NaC1、NaHCO3、热激（42℃、50℃）逆境中有不同程度的增加。这些结果说明了rHsp90基因与许多环境逆境都有着一定的应答关系。 为了研究水稻rHsp90在逆境环境中的功能,实验以pYES2为表达载体,将pYES2rHsp90转化到酵母（Saccharomyces cerevisiae）中。实验结果表明,在NaC1、KC1、LiC1以及热激（50℃）逆境,特别是Na2CO3和NaHCO3逆境下,适量表达rHsp90基因的酵母的生长势要好于对照。这说明在环境逆境下,rHsp90基因对提高酵母的生存状态有着重要的作用。为了进一步研究水稻rHsp90基因在盐逆境环境下的作用,实验将rHsp90基因克隆到植物表达载体pBI121上,并利用农杆菌介导的烟草叶盘转化法将rHsp90基因转化到烟草中。通过PCR、Southern、Northem杂交等分子手段鉴定,实验共获得了六个相互独立并稳定表达rHsp90的转基因烟草植株。进一步的耐盐性分析表明,在200 mM NaC1以及2 mMNaHCO3的盐逆境下,转基因烟草的生长状态要好于野生型烟草,这些结果说明水稻rHsp90基因对烟草在盐逆境中的生存发挥着重要的作用。 另外,实验利用大肠杆菌体外表达技术,将rHsp90基因构建到原核表达载体pGEX-6p