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水稻在正常环境条件下通过气孔蒸腾失水占90%以上,但当感应到干旱胁迫时,水稻将启动自身的防御机制关闭气孔以减少失水。此时,角质层的非气孔失水成为水稻失水的主要方式。特别是当水稻遭受持续干旱胁迫时,由于通过气孔蒸腾失水的通路关闭,控制非气孔性失水的水稻角质层的调控对于水稻生命的维持意义非凡。实验室课题组前期研究发现OsWR2超表达增加了水稻角质层表皮蜡质和角质的含量,改变了角质层的结构,并增加了水稻在干旱胁迫下的生存能力。但该基因调控蜡质层代谢、影响非气孔性失水的分子机制尚不清楚。本研究将在前期研究的基础上,对OsWR2-RNAi水稻叶片角质层组分和含量及幼苗耐旱性进行研究;筛选转录因子OsWR2下游靶基因并鉴定靶基因启动子中与OsWR2结合的重要顺式作用元件;并对OsWR2进行转录因子毒性及自激活检测,为后期酵母文库cDNA的筛选和挖掘调控水稻角质层生物合成和耐旱胁迫新基因奠定基础。主要研究结果如下:1.OsWR2-RNAi降低了水稻角质层角质、蜡质含量和幼苗干旱耐受性对Ri-OsWR2与OE-OsWR2转基因植株以及野生型水稻（WT）日本晴植株在表皮蜡质和角质的组分、含量、结构和耐干旱胁迫能力等方面的实验结果比较,发现转基因植株OsWR2-RNAi水稻叶片角质层组成和含量明显变化,其蜡质组分中醛类、醇类和烷烃类的减少导致表皮蜡质晶体的积累和表皮蜡质总量减少14.8%,角质单体中C16ω-OH和C18:1ω-OH脂肪酸和di-OH脂肪酸等角质组分含量的显著降低,导致OsWR2-RNAi水稻叶片中角质单体总量减少36.2%,幼苗干旱耐受性也明显降低。2.酵母单杂交筛选到OsWR2下游基因OsGL1-21)根据已有芯片分析数据和候选靶基因的定量PCR及SMART分析蛋白质序列结果分析,选取了3个与蜡质合成相关的基因OsGL1-1、OsGL1-2和OsGL1-3进行酵母单杂交验证。筛选出诱饵酵母菌Y1H[pOsGL1-1-AbAi]、Y1H[pOsGL1-2-AbAi]和Y1H[pOsGL1-3-AbAi]本底AbAr浓度分别为>800 ng/mL（可能OsGL1-1启动子诱饵片段被酵母自身的内源转录因子识别）、450 ng/mL和350 ng/mL。成功构建融合表达载体pGADT7-OsWR2,酵母单杂交结果证明转录因子OsWR2与OsGL1-2启动子片段两者间有相互作用而与OsGL1-3启动子片段无结合作用。2)转录因子OsWR2与OsGL1-2基因启动子作用区的筛选与鉴定:PlantCare在线分析OsGL1-2启动子区,扩增出OsGL1-2启动子区域上含有GCC-box的目的片段。筛选抑制酵母菌Y1H[pOsGL1-2（GCC）-AbAi]生长的AbAr最低浓度为450 ng/mL。酵母单杂交结果显示,重组酵母菌Y1H[pOsGL1-2（GCC）-AbAi/pGADT7-OsWR2]能在SD/-Leu/AbAr 450的环境下能正常生长,从而初步证明OsGL1-2启动子作用区的GCC-box片段能被OsWR2蛋白所识别并结合。3.转录因子OsWR2对酵母菌无毒性但有自激活区域将OsWR2基因全长序列在线Blast比对,并结合SMART在线预测分析结果,扩增诱饵蛋白全长序列OsWR2（822 bp）和去C端激活域序列OsWR2（1-592bp）,毒性与自激活性检测结果显示:全长重组诱饵酵母菌Y2H[p GBKT7-OsWR2]无毒性而有自激活性,去C端激活域序列后重组诱饵酵母菌Y2H[pGBKT7-OsWR2（1-592bp）]无毒性也无自激活作用。