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在植物的生长发育过程中,除了受自身遗传因素的影响外,还会受到多种生物、非生物逆境的影响,而植物会通过改变其基因的表达、蛋白质的修饰等各个层次的调控来应对各类胁迫。其中,转录水平的调控起着极其重要的作用,而转录因子则是转录调控的执行者。本文主要研究了油菜中一个NAC转录因子调控活性氧依赖的细胞死亡的机理,并初步探究了拟南芥中一个WRKY转录因子调控低钾的分子机制。首先,本研究从油菜(Brassica napus L.)中鉴定并克隆了BnaNAC103转录因子基因,并通过逆境处理后的实时定量RT-PCR(qRT-PCR)发现它能够响应冷害、热害、脱落酸(abscisic acid,ABA)、茉莉酸(jasmonic acid,JA)、水杨酸(salicylic acid,SA)及核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)等多种生物、非生物胁迫。将BnaNAC103基因与绿色荧光蛋白(Green fluorescence protein,GFP)基因融合表达,在烟草叶片上进行亚细胞定位检测,发现它定位在细胞核中。过表达实验发现,NAC103基因全长的过表达能够诱导植物体内活性氧(Reactive oxygen species,ROS)的累积,并在叶片上引发类似超敏反应的细胞死亡,进而检测到明显的核内DNA的片段化。但是,NAC103的N-末端NAC结构域或C-末端的调节域都不能引起此类反应。通过实时定量PCR分析发现,NAC103可以调控一些与ROS的产生与清除、防御反应及衰老有关的基因表达,并进一步通过双荧光素酶报告系统(Dual luciferase report system,Dual LUC)验证了它可以激活几个ROS及防御反应相关基因的表达。此外,还通过一系列生理生化、分子遗传等实验初步探明了其调控机理。其次,WRKY转录因子是一类在植物发育与逆境信号途径中起着重要作用的转录因子,是植物中最大的转录因子家族之一。本实验室前期通过对拟南芥突变体进行表型分析,发现了一个对低钾有明显差异表型的WRKY转录因子基因的突变体,命名为wsk1(WRKY sensitive to low K+1)。通过逆境处理后的qRT-PCR分析,发现这个WRKY转录因子基因AtWSK1还能够响应热害、ABA、低磷等多种逆境处理。萌发后水平的表型分析表明突变体wsk1对低钾处理高度敏感。在转录水平上,我们通过收集低钾处理后的野生型与wsk1突变体的拟南芥幼苗、提取RNA,进行Affymetrix基因芯片分析,鉴定了几百个差异表达的基因(differentially expressed genes,DEGs);并且,对部分基因的表达进行qRT-PCR验证。进一步地,设计了所有包括Shaker-type类型的钾离子通道蛋白基因在内的引物,通过利用qRT-PCR,分析了多个时间点的钾离子通道蛋白及其他相关基因的表达变化规律。此外,对WSK1调控钾离子通道蛋白基因的表达,采用酵母单杂交进行了探索。随后,通过酵母双杂交筛选,发现一个丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MPK)MPKy激酶与WSK1蛋白、以及MPKx与多个Shaker-type钾离子通道蛋白间有相互作用,并通过双分子荧光互补(BiFC)实验在烟草体内进行了部分验证。这一工作首次鉴定并发现了植物的WRKY转录因子基因调控低钾应答,并很可能通过MPK-WRKY信号通路发挥调控作用,为进一步研究MPK-WRKY信号途径调控低钾的分子机制奠定了基础。