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植物WRKY转录因子家族在植物抗逆反应中起着广泛而重要的调控作用。为了探讨水稻转录因子基因(Os WRKY)在水稻应对生物胁迫和非生物胁迫中所担负的独特生物学功能，我们通过反转录PCR方法克隆获得OsWRKY19、OsWRKY21、OsWRKY45；OsWRKY24、OsWRKY30、OsWRKY70；OsWRKY28、OsWRKY62、OsWRKY71、OsWRKY76；OsWRKY1、OsWRKY97这四个亚组12个基因的全长cDNA序列。然后，分别构建完成相应基因的植物过量表达载体12个和RNAi基因沉默载体12个，用于水稻转化实验。并且，应用实时荧光定量PCR技术初步分析了上述OsWRKY基因在7种逆境因子胁迫下的基因表达谱，结果表明：OsWRKY19、OsWRKY45、OsWRKY62和OsWRKY76的表达受水杨酸和BTH诱导都能显著上调，OsWRKY28经茉莉酸诱导后表达显著上调，OsWRKY24和OsWRKY70的表达受冷胁迫上调明显。
对OsWRKY21基因表达谱进行了更广泛的分析，发现低pH值的模拟酸雨(AR2.5-3.5)处理能够强烈地诱导OsWRKY21的表达。继而，对OsWRKY21转基因植株进行了酸雨耐受试验，离体叶片检测表明：用低pH值AR溶液处理时，T1代过量表达植株比野生型植株更能抵抗酸雨的伤害，而T1代RNAi植株则比野生型植株更易受酸阿的伤害。进一步使用低pH值AR溶液喷施T2代转基因纯系植株，叶面酸蚀斑面积的统计分析再次证明OsWRKY21过量表达能够显著提高水稻对酸雨的抵抗能力，而OsWRKY21基因沉默导致水稻对酸雨耐受力明显下降。这些结果显示OsWRKY21在水稻应对酸雨胁迫过程中起着重要的正调控作用。此外，干旱实验也表明OsWRKY21过量表达可以增强水稻对干旱的耐受性。
为寻找OsWRKY21调控的下游靶基因，我们采用pull down技术获得OsWRKY21蛋白结合的DNA片段，经测序确认基因信息后，选择其中48个基因进行RT—PCR筛选，继而使用Real—time PCR技术推断一个胚胎形成跨膜蛋白(embryogenesis transmembrane protein，ETP)和一个受体蛋白激酶CLAVATA1(receptor protein kinase CLAVATA1，RPKC)为OsWRKY21调控的下游靶基因。OsWRKY21能够激活胚胎形成跨膜蛋白的表达并抑制受体蛋白激酶CLAVATA1的表达。
综上所述，本论文对12个OsWRKY基因的克隆、载体构建和表达谱分析为后续开展这些基因的功能研究工作打下了坚实的基础。并且，本论文证实OsWRKY21在水稻应答酸雨胁迫中起着重要的正调控作用，使我们增进了对植物应答酸雨胁迫分子机制的理解。而受OsWRKY21调控的2个下游靶基因的发现也为我们深入探究OsWRKY21的功能提供了重要的线索。