水稻是最重要的粮食作物之一，也是一个重要的功能基因研究的模式植物。干旱、冷害、高温等非生物逆境严重影响水稻的生长和发育，制约着水稻的稳产和高产。因此，开展水稻耐逆性研究，发现新的水稻耐逆基因，深入研究水稻应答逆境胁迫的分子机理对生物技术改进水稻等农作物的耐逆性具有重要的意义。本课题组采用Affymetrix基因芯片技术与水稻表达芯片(含51，279个转录本)分析了培矮64S苗期、孕穗期、抽穗期叶片和穗的全基因组在低温、干旱、高温逆境胁迫下的表达水平变化，筛选出一批耐多逆境候选功能基因。本论文选取其中两个重要的候选基因，即OsMsr13(Oryza sativa L．multiple stressesresponsive gene13)和OsMsr14(Oryza sativa L.multiple stresses responsive gene14)，进行研究。　　 基因芯片分析数据表明，OsMsr13在不同发育时期多个器官中表达水平均显著上调。根据序列生物信息学分析，Os Msr13含有7个外显子和6个内含子，cDNA全长序列为1603bp，完整的ORF为1317bp，编码一个含438个氨基酸残基的蛋白质；在OsMsr13启动子区域发现多个与逆境应答相关的顺式作用元件；数据库查找和蛋白质多序列的比对表明OsMsr13的预测蛋白属于钙调素结合蛋白家族。为了进一步研究OsMsr13基因的功能，通过RT-PCR方法扩增到包含OsMsr13完整ORF(open reading frame)的cDNA克隆，构建了含有OsMsr13重组基因的过量表达载体pCAM-JIT-OsMsr13，并经农杆菌介导法将重组基因导入到水稻中。转OsMsr13株系苗期的抗逆性试验表明OsMsr13过量表达能显著地提高水稻的耐寒性，但在抗旱和耐高温方面，转基因植株和野生型9311没有观察到多大差别。　　 在干旱、高温、低温胁迫下，OsMsr14基因在不同发育时期多个器官中表达水平都上调，其中高温胁迫下上调水平最为显著。根据生物信息学分析，OsMsr14基因无内含子，其完整的ORF长度为513bp，编码一个170个氨基酸的蛋白质；对OsMsr14的启动子区域分析，发现多个与逆境胁迫应答相关的顺式作用元件；蛋白质多序列的比对结果显示OsMsr14编码一个锌指结构蛋白，OsMsr14含有两段高度保守的QALGGH序列，这段序列被认为是植物锌指蛋白TFⅢA特有的。通过RT-PCR的方法克隆到该基因的完整的ORF，构建了pCAM-JIT-OsMsr14过量表达载体，并通过农杆菌介导法转化水稻9311，获得了21个转OsMsr14独立的水稻株系。　　 根据本论文的实验结果，可以初步推断OsMsr13可能编码一个参与水稻耐寒反应的钙调素结合蛋白，Os Msr14可能为具有TFⅢA锌指结构域的转录因子，Os Msr13和Os Msr14都是植物耐逆反应中的调节基因。进一步的功能研究正在展开。