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水稻是禾谷类作物功能基因组学研究的模式植物,也是世界上最重要的粮食作物之一。MAPK级联(即MAPKKK-MAPKK-MAPK的顺次磷酸化)信号途径在植物的胁迫反应和发育过程中都起着重要的作用,但在水稻中经过功能鉴定的MAPK级联信号途径上的基因还非常少。本研究首先鉴定了一个干旱敏感水稻T-DNA插入突变体(dsm1)和一个叶夹角增大水稻T-DNA插入突变体(ila1)。这两个突变体对应的突变基因DSMl和ILA1都编码水稻Raf类MAPKKK。本研究进而对这两个突变体和基因的功能进行了深入的分析。主要结果如下：dsm1的两个等位突变体在苗期和成株期都对干旱敏感,并且失水速率快于野生型。DSM1 RNAi抑制表达转基因植株也是干旱敏感的表型。DSM1属于Raf类MAPKKK B3亚家族,是核定位蛋白。激酶活性实验表明DSM1激酶区能磷酸化MBP,并且有自磷酸化的活性。DSM1的表达受旱、盐和ABA诱导,但不受冷胁迫诱导。芯片数据揭示两个过氧化物酶基因(POX22.3和POX8.1)在突变体中的表达量显著低于野生型,这暗示了DSM1可能参与ROS信号途径。过氧化物酶活性、电解液渗透、叶绿素含量和DAB染色表明dsml对氧化胁迫敏感是由过氧化物酶活性下降,清除ROS能力降低所造成的。DSM1超量表达植株一定程度上增强对甘露醇胁迫的抗性。ila1在分蘖期和抽穗期的叶夹角明显大于野生型。ILA1基因组序列能恢复突变体表型。切片结果显示ILA1可能参与厚壁细胞发育。ILA1也属于Raf类MAPKKK,是核定位蛋白,并且在叶枕处特异表达。激酶活性实验表明,有MBP时ILA1有自磷酸化活性和很强的磷酸化MBP的活性。通过酵母双杂交,筛选到6个ILA1互作蛋白,命名为IIP蛋白。这6个IIP蛋白功能未知且属于同一家族。通过BiFC证明ILA1与IIP2和IIP4互作,通过Co-IP证明了ILA1与IIP4互作。IIP2和IIP4也是核定位蛋白,并且在酵母中有转录激活活性,表明它们可能是新的转录因子。