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Harpin蛋白是植物病原细菌的分泌蛋白，该蛋白能激发烟草的过敏性反应(HR)，而HR随即启动植物的基本防卫机制，抵御病原物的再次侵染。本实验室前期在粳稻R109内源表达水稻黄单胞菌白叶枯致病变种（Xanthomonas oryzae pv.oryzae）的HarpinXoo蛋白编码基因hrf1基因，获得的转基因植株对稻瘟病菌的多个小种表现出广谱的抗性;同时在转基因株系上水稻白叶枯病菌的生长明显受到抑制;而且转基因株系能激发水稻内源ABA信号通路，增强水稻抗旱性。本实验室在对hrf1转基因株系和出发株系R109的表达谱进行比较分析后，得到了225个差异表达基因，这些基因涉及植株生长发育的多个方面。其中有一个FYVE基因(LOC_Os07g17130)和一个NAC基因(LOC_Os02g56600)在转基因系中表达量显著上调。
FYVE结构域是一个锌指结合结构域，特异性的和定位于膜上的磷脂酰肌醇3-磷酸结合。在酵母和哺乳动物中，含有FYVE的蛋白参与了多样的生理生化过程，比如信号转导，泡膜转运，胞吞胞吐，磷酸肌醇代谢和调节细胞骨架。水稻的FYVE基因目前尚没有相关报道，但是作为重要的信号分子和具有泡膜运输等功能，我们对该类进行了鉴定。
转录因子是细胞中重要的调控因子，广泛参与多种生理生化过程的调控。在模式植物拟南芥基因组中，5％以上的基因为转录因子。NAC转录因子是一个植物特异的转录调节因子，它参与调节植物的生长发育，防御反应及激素信号转导等多种重要的生物过程，同时它也处于复杂调控网络之中，受到包括转录水平和翻译水平的调控。
1.含有FYVE结构域的水稻基因的鉴定和分析本研究中，我们从粳稻中鉴定出了19个含有FYVE结构域的基因。按结构和进化关系可以分为六个亚类，其中的五类在拟南芥中都有同源基因，而第六类在拟南芥中没有同源基因，结构上也不同于任何已知的FYVE基因。但是我们研究发现这类基因在植物中广泛存在，包括单子叶，双子叶，甚至裸子植物都含有类似的基因。
对拟南芥和水稻的FYVE基因在不同的组织器官中的表达分析发现，拟南芥和水稻的FYVE基因在植物中的表达量普遍不高，除了水稻特有的基因LOC_Os07g42640的表达量较高。拟南芥和水稻中不同亚类间的FYVE基因表达谱类似，除了第二亚类的部分基因和第三亚类，这些基因在拟南芥中的表达量相对较高，但是在水稻中能检测到表达信号的组织少，而且信号强度低。通过对拟南芥和水稻FYVE基因上游1000bp的核酸序列进行分析发现，这些基因的启动子区富含激素和逆境应答的顺式作用元件。对这些基因进行激素应答反应试验发现，水稻中对激素和逆境有应答的基因明显多于拟南芥中。水稻FYVE基因几乎都受ABA诱导表达量上调，而受MeJA诱导表达的基因比受ABA诱导的基因少，并且表达量多下调。水稻FYVE基因受干旱，盐胁迫和冷胁迫诱导明显，但是热胁迫条件下只有少数基因的表达受到诱导。从而我们推断水稻的FYVE基因功能和已报道的基因类似，具有和磷脂酰肌醇3-磷酸结合的特性。同时很可能参与了依赖ABA的抗逆信号途径。
2.水稻OsNAC56的功能分析OsNAC56属于NAC22亚家族。NAC22亚家族和亲缘关系最近的NAC1亚家族的基因主要在水稻的根和叶鞘中表达。OsNAC56是这些基因中少数对多个逆境胁迫有应答的基因。OsNAC56在四叶期水稻的根和叶中的表达量较高，在部分生育期也有较高的表达。对OsNAC56基因上游1500bp的DNA序列进行分析发现，虽然其中含有多个逆境应答相关顺式作用元件，但是只有ABA和MeJA两类激素应答相关的顺式作用元件。OsNAC56受ABA，MeJA，盐，旱，冷，稻瘟和水稻白叶枯病菌的诱导表达。超表达OsNAC56植株抽穗比沉默株系和野生型晚。超表达植株对水稻白叶枯病的抗性增强。通过对抗病相关基因的分析发现植保素合成相关基因OsCPS4、OsKSL4、OsKSL10的表达受OsNAC56转录因子的调控。而OsCPS2，OsKSL7和OsKSL8基因的表达则不受其调控。