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水稻是世界重要的粮食作物,又是植物分子生物学研究领域重要的模式植物。各种非生物逆境如低温影响水稻的生长发育和产量。逆境胁迫引发水稻体内基因表达改变,研究这些基因的表达调控机制,不仅是植物功能基因组研究的重要内容,而且对提高水稻农业生产效率和降低成本具有重要意义。本研究通过低温胁迫筛选水稻微核心种质资源,得到5个抗冷品种。对这5个抗冷品种和4个冷敏感的常规栽培品种进行苗期低温胁迫前后的全基因组表达谱分析,发现TIFY基因家族大部分成员受低温诱导表达。推测这个基因家族可能参与调控水稻对低温的应答及适应。对此基因家族在水稻中的成员进行了生物信息学分析,鉴定出20个OsTIFY成员,其中12个OsTIFY成员属于OsJAZ亚基因家族。表达谱分析表明干旱和高盐会影响受检测的18个成员的基因表达；低温和JA处理仅影响8个属于OsJAZ的OsTIFY基因的表达；只有少数几个不受JA诱导的基因受ABA诱导表达。同时发现,蛋白质合成抑制剂放线菌酮不能抑制JA对OsJAZ表达的诱导。在酵母双杂交试验中,当存在与JA结构相似的冠菌素时,含有Jas结构域的OsJAZ蛋白与可能的OsCOI1s互作。OsCOI1s与拟南芥JA受体AtCOI1在蛋白质序列上高度相似。这表明OsJAZ参与水稻JA信号传导,也参与水稻对逆境的应答。因此,挑选了两个OsTIFY成员(OsTIFY11a和OsTIFY11b)作为候选基因,进行较深入的功能研究。OsTIY11a是一个JAZ蛋白。蛋白质序列分析显示它的Jas结构域不完整。OsTIFY11a超表达转基因水稻对JA不敏感,对高盐产生一定抗性,在盐胁迫后,根中K+含量减少程度比野生型中花11小。而OsTIFY11a抑制表达转基因水稻对JA和高盐都敏感,并且在盐胁迫下,根中K+含量减少量较野生型幅度要大。通过检测受盐胁迫前后超量表达和抑制表达OsTIFY11a转基因水稻体内已报道的水稻对盐应答相关基因的表达量,我们发现了几个可能受OsTIFY11a调控的基因是已报道的参与水稻抗盐生理调节的离子通道蛋白基因OsNHX1、OsAKT1和OsSKC1。JA处理表达谱分析表明,OsSKC1的表达受JA抑制。另一方面,在酵母中的实验显示,无论是否存在冠菌素,OsTIFY11a都不与OsCOI1s互作。推测JA不能诱导OsTIFY11a通过泛素降解途径降解。超量表达OsTIFY11a-GUS融合蛋白的转基因水稻经GUS染色实验也证实了这一点。因此,我们推测OsTIFY11a作为JA信号传递途径的阻抑蛋白参与水稻抗盐的基因调控从而帮助水稻抵抗高盐环境。OsTIFY11b是一个含有N端保守结构域和完整Jas结构域的JAZ蛋白。超表达和插入缺失突变体在干旱、高盐和低温胁迫情况下观察不到表型。但是,超量表达缺失N端保守结构域的重组蛋白OsTIFY11b⊿A的转基因水稻苗期对低温敏感。检测产生表型的超表达OsTIFY11b⊿A转基因植株体内低温相关基因的表达量,发现基因OsDREB1A和OsMybS3的表达在转基因植株和对照植株中存在差异。酵母杂交和双分子荧光试验证实OsTIFY11b⊿A蛋白与可能的OsICE1s互作,并且N端结构域调控这一互作。因此推测,OsTIFY11b可能参与调控水稻对低温应答及适应。