水稻GATA家族转录因子主要参与开花,叶片形成等生长发育过程中,而其在非生物胁迫调控过程中的作用尚未清楚。本文以一个未被报道的GATA转录因子基因OsGATA16为研究对象,进行了该基因在水稻苗期低温胁迫下的分子调控机理的研究。主要研究结果如下:1、生物信息学分析结果表明,OsGATA16归类于水稻GATA家族,II类亚家族,A类组别,含有典型的GATA型锌指蛋白结构,核定位信号(NLS),LLM保守结构域,并预测出11个与低温胁迫相关的磷酸化位点。在多蛋白序列对比中,GATA型锌指蛋白结构在不同物种中均表现出较高的保守性,且OsGATA16与OsGATA11互为同源基因。2、表型分析结果表明,OsGATA16过表达株系在3叶幼苗期较野生型在低温处理下表现出较强的低温耐受性及存活率差异;但在正常生长条件下,过表达株系与野生型并未在相关农艺性状上有明显差异。3、通过亚细胞定位和双荧光素酶报告系统表明,OsGATA16蛋白作为转录抑制因子在细胞核中行使其功能。4、基因表达模式分析结果表明,OsGATA16基因在水稻中表现呈组成型表达模式,在幼根,茎和穗中表达量较高。在不同条件处理下,OsGATA16基因受低温和ABA诱导,表现出先升高后降低的趋势,在3h处达到峰值;受干旱,BA,JA抑制,对于盐胁迫没有表现明显的变化趋势。5、通过筛选酵母cDNA文库得到目标蛋白OsVOZ1,酵母双杂交和双分子荧光互补(BIFC)试验证明OsGATA16蛋白与OsVOZ1蛋白互作。6、为了探究OsGATA16基因对低温胁迫的响应机制,通过qRT-PCR筛选到OsWRKY45-1、OsSRFP1、OsCYL4和OsMYB30基因可能作为OsGATA16在低温信号通路的下游靶基因,通过酵母单杂交和双荧光素酶报告系统试验证明OsGATA16结合并抑制冷敏感基因OsWRKY45-1的表达,从而提高水稻耐冷性。