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研究表明，植物为适应环境胁迫(如干旱、盐碱、金属毒害等)，自身能够在形态、生理生化、分子生物学层面做出响应。研究这些响应的机制对于保证植物在环境胁迫条件下维持正常生长有着重要意义。土壤酸性被认为是许多地区农作物生产的重要限制因子。全球有40%以上的耕地属酸性土壤，而酸性土壤中铝的毒害被认为是影响作物产量最主要的限制因子之一。明确植物耐铝毒的生理生化及分子机理，利用生物技术手段研究和提高植物的耐铝性，培育出适应土壤酸性环境中的植物品种和基因型，是解决铝毒害问题的经济有效的方法。在不同植物中，大量的耐铝相关基因已经被鉴定出来。拟南芥中STOP1(Sensitive to proton rhizotoxicity1)作为耐铝相关的重要转录因子，编码一个含有C2H2锌指结构的蛋白。突变体stop1对Al3+敏感而对其他金属离子不敏感。转录因子STOP1能够调控下游包括AtALMT1、AtMATE、AtALS3等多个受Al3+诱导的耐铝相关基因。为了阐明STOP1确切的转录调控方式，找到直接相互作用的蛋白质因子，我们以STOP1基因N端序列编码的蛋白为诱饵蛋白，对拟南芥的cDNA文库进行酵母双杂交筛选，得到了一个阳性克隆。经Blast比对拟南芥基因库，确定该阳性克隆中所含的cDNA为已知基因NaKR1的片段。本实验通过酵母双杂交实验和人类293T细胞中的pull down实验证明了STOP1和NaKR1两个蛋白的互作，并探讨了NaKR1在拟南芥耐铝性中的作用。具体实验结果如下：1.通过酵母双杂交筛选拟南芥cDNA文库，得到了一个和耐铝相关转录因子STOP1互作的已知蛋白NaKR1（At5g02600）。NaKR1编码一个含有319个氨基酸的可溶性蛋白，该蛋白含有59个氨基酸组成的C端重金属结合域。2.利用酵母双杂交实验分别验证STOP1全长和STOP1的N端与NaKR1的互作情况，以寻找STOP1和NaKR1的互作区域。结果显示，NaKR1与STOP1在酵母细胞中的N端互作强于全长互作。据此推测，STOP1和NaKR1的互作区域为STOP1的N端。3.通过原核表达载体构建，成功表达两种不同标签的融合蛋白STOP1和NaKR1。在人类293T细胞中进行pull down蛋白质体外结合实验，实验结果经过western blot分析发现两个蛋白存在相互作用，进一步验证了NaKR1和STOP1蛋白之间的互作。4.构建了黄色荧光蛋白（YFP）的融合表达载体，通过原生质体转化和融合黄色荧光蛋白的定位实验证明，NaKR1和STOP1两个蛋白都定位在细胞核内，蛋白的互作可能发生在细胞核内。5.利用实时荧光定量PCR分析拟南芥根部NaKR1在铝胁迫下的表达特性。结果表明，NaKR1对铝胁迫有响应。25μM Al处理0h至36h期间，NaKR1相对表达量从3h开始升高，6h相对表达量达到2.66倍，逐渐升高的趋势持续到36h，36h的相对表达量升高到7.26倍。6.将NaKR1构建到植物过表达载体pEGAD-3×HA-LUC后，以农杆菌介导的方法进行拟南芥蘸花侵染野生型获得T2代种子。对筛选获得的转基因拟南芥进行表型分析，发现NaKR1转基因拟南芥在铝胁迫下根伸长量高于野生型。