干旱缺水严重影响水稻生长,制约水稻生产的持续发展。发掘水稻抗旱基因、解析水稻的抗旱机理对解决水资源短缺问题有重要的意义。本实验,构建了Osb HLHL120的过表达转基因水稻植株,调查植株的根系性状、干旱胁迫后植株的生理变化以及转基因在干旱、盐胁迫的种子萌发,并结合转录组测序,对Osb HLH120基因的功能进行了研究,结果如下:1、正常水培水稻于5-6叶期,用根系扫描仪调查各个转基因水稻株系的根表面积、根总长、根体积、最长根长和根粗,发现转基因水稻植株的根体积、最长根长和根体积显著高于对照,表明Osb HLH120基因促进水稻根系性状的生长。2、正常水培水稻于5-6叶期,用PEG6000模拟干旱胁迫处理,取不同处理时间植株根系测量Osb HLH120基因的表达量以及抗氧化酶SOD、POD、CAT的含量,发现随着处理时间的延长,Osb HLH120的表达量和抗氧化酶含量都有升高的趋势,且转基因水稻植株比对照植株要高。PEG胁迫处理后,高表达植株相对于对照受胁迫较轻,叶片枯萎较慢。结果表明,Osb HLH120基因能够提高根系抗氧化酶活性,从而增强水稻的抗旱性。3、正常条件,转基因水稻种子的发芽率、根长和芽长与对照没有显著性差异;但是PEG、高盐胁迫处理后,转基因水稻种子的发芽率、根长和芽长显著高于对照,表明Osb HLH120参与盐和干旱的胁迫响应。4、转录组测序数据分析发现,Osb HLH120高表达植株与对照相比有408个基因的表达量发生了显著的变化,其中310个上调表达,98个下调表达;基因功能Go注释发现,与抗氧剂活性(antioxidant activity)有关的基因发生变化的比例较大,到达6.92%,可能起着重要作用;上调和下调表达最显著的30个基因,有48.98%的基因与响应非生物胁迫和外界刺激有关,还有8.16%的基因与根系发育有关;候选基因RT-PCR的验证结果与转录组测序的结果基本一致。表明Osb HLH120可能通过调节与根系发育、抗氧化酶合成以及水分转运有关基因的表达,从而调控水稻的根系性状以及抗逆性。5、为了进一步明确Osb HLH120基因的功能,构建了RNAi载体。从水稻基因组DNA中扩增Osb HLH120基因,将扩增长度为400bp的干扰片段通过正反两个方向与载体p TCK303连接,从PTCK303的启动子、终止子和Rice Intron结构中设计两对检测引物,检测重组载体是否构建成功。并将RNAi载体通过农杆菌介导法转化日本晴,获得了5个株系17棵阳性转基因苗,对其中3个株系的Osb HLH120基因表达量进行RT-PCR验证,结果显示这3个株系的Osb HLH120基因的表达量出现不同程度的下降,表明Osb HLH120基因的RNAi干扰转基因植株构建成功,可用于下一步实验。综上所述,Osb HLH120通过调控与根系发育有关的基因的表达,提高水稻的最长根长、根粗;调控与抗氧化酶合成、水分转运有关基因的表达,提高水稻的抗旱性。