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植物感受干旱、高盐等逆境,激发内源信号传递系统,调节非生物胁迫应答和适应相关基因表达,进而适应不利环境。水稻对非生物逆境胁迫的响应涉及到生理和分子水平的调控过程。寻找抗逆相关的调控基因对阐明水稻对非生物逆境胁迫的响应机制以及指导水稻抗逆性遗传改良具有重要意义。JAZ是茉莉酸信号响应途径中的负调控因子。水稻中大部分JAZ家族的基因都受到非生物逆境胁迫的诱导表达。我们对6个在逆境胁迫芯片数据中受到诱导表达的JAZ基因转化水稻品种中花11(Oryza sativa L. ssp japonica)。对超量表达转基因材料进行进行了苗期逆境胁迫表型筛选。其中两个基因(OsJAZl和OsJAZ9)的转基因材料分别对干旱和盐胁迫表现出较为明显的表型。本研究对这两个参与到JA信号传递和非生物逆境胁迫应答的JAZ基因做了更加深入的功能分析,主要结果如下：1. OsJAZ1受到逆境胁迫诱导表达。OsJAZ1的超量表达植株相比对照旱敏感,而对ABA处理相比对照不敏感；而OsJAZ1功能缺失突变体植株相比对照抗旱,却对ABA处理相比对照敏感。OsJAZ1功能缺失突变体材料中干旱胁迫后上调表达的基因数目比与OsJAZ1的超量表达植株和野生型的干旱诱导上调的基因数目明显要多。OsJAZ1在酵母中与OsMYC2互作,它和OsCOI1a的互作依赖于冠菌素。OsJAZ1超量表达和OsJAZ1功能缺失突变体的表型可能和ABA响应的基因有关,筛选酵母双杂交文库获得一个OsJAZ1的互作蛋白bZIP类型转录因子OsBZ8,双分子荧光互补实验和酵母双杂交点对点实验验证了OsJAZ1能和它互作。OsJAZ1和OsBZ8的全长在酵母中都没有转录激活活性。OsBZ8的表达量受到逆境诱导表达,其启动子上有多个逆境相关的顺式作用元件。荧光素酶实验结果说明OsJAZ1具有转录抑制子的功能. OsBZ8能够结合到多个ABA相关基因的启动子的ABRE顺式作用元件上。OsJAZ1l能抑制OsBZ8的转录激活活性。此外,OsJAZ1也可以与OsNINJA互作,它们可能和OsBZ8组成的蛋白复合体调控下游基因的表达,继而调控水稻对干旱胁迫的应答。2. OsJAZ9抑制表达转基因水稻的表型是相比对照对盐胁迫敏感。OsJAZ9超量表达和OsJAZ9抑制表达材料盐胁迫之后地上部分的Na+/K+也显著不同。OsJAZ9抑制表达材料对JA敏感表型以及酵母双杂交和pull-down实验结果都验证了OsJAZ9和OsCOIla的互作,这也说明OsJAZ9在JA信号传递中起着作用。OsAKTl, OsHAK10, OsHAK21和OsHAK27的表达模式在OsJAZ9的超量表达和抑制表达植株之中不同。受到JA处理调控的三个离子通道转运蛋白OsSKCl,OsHAK21和OsHAK27在OsJAZ9超量表达材料中对JA处理的表达模式和野生型以及OsJAZ9抑制表达材料相反。通过酵母双杂交文库筛选筛选到了OsJAZ9的互作蛋白OsNINJA和OsbHLH062。双分子荧光以及酵母双杂交的实验结果都说明了OsJAZ9可以和水稻bHLH转录因子OsbHLH062和OsNINJA互作. OsNINJA能和水稻中大部分JAZ蛋白互作。OsNINJA和OsJAZ9的TIFY结构域互作,而OsbHLH062和OsJAZ9的Jas结构域互作,OsNINJA和OsbHLH062与OsJAZ9的互作位点没有重合部分。OsbHLH062只能和水稻中的OsJAZ8, OsJAZ9和OsJAZ11这三个JAZ蛋白互作。酵母单杂交和凝胶电泳迁移的实验结果说明OsbHLH062能够特异结合到同时受OsJAZ9和JA调控的离子通道蛋白基因启动子的顺式作用元件 E-box上。用水稻原生质体瞬时表达系统对OsbHLH062, OsNINJA和OsJAZ9的转录活性进行了分析,结果表明OsbHLH062能够激活下游基因的转录,而OsNINJA和OsJAZ9自身是转录抑制子,也能抑制OsbHLH062介导的转录激活。这些结果表明OsNINJA-OsJAZ9-OsbHLH062以转录复合体形式调控JA响应相关下游基因的表达,继而影响水稻对外界胁迫的响应。前人报道中JAZ蛋白的互作蛋白很多,但关于互作蛋白和复合体在非生物逆境中应答起到的作用却很少报道。本研究着重研究了水稻中两个不同的JAZ蛋白及其互作的转录激活类型的转录因子和转录抑制子OsNINJA的相互作用对非生物逆境应答的影响,其中OsJAZ1的互作蛋白OsBZ8结合到ABRE顺式作用元件上调控ABA响应基因的转录；OsJAZ9的互作蛋白OsbHLH062结合到离子转运通道蛋白基因的启动子的E-box顺式作用元件上调控其转录。这些结果加深了对JAZ蛋白参与抗逆应答调控的分子机制的认识。