水稻作为世界上最重要的粮食作物之一,其产量受到多种因素的影响,如株型和干旱胁迫。但是,水稻的株型发育和干旱胁迫响应的分子机制仍需深入挖掘。NAC（NAM,ATAF1/2,CUC1/2）转录因子参与水稻生长发育和非生物胁迫响应。油菜素甾醇（BRs）是调节植物生长发育的重要激素,脱落酸（ABA）在植物逆境胁迫应答过程中起关键作用。本文研究OsNAC016调控BR-介导的水稻株型发育及ABA-介导的水稻干旱胁迫响应的分子机制。主要研究结果如下:OsNAC016功能缺失突变体(T-DNA插入突变体osnac016及由CRISPR/Cas9系统产生的敲除突变体OsNAC016ko)具有典型的BRs缺失表型,例如植株矮化和叶片直立,而OsNAC016过表达植株叶夹角增大。突变体osnac016对外源BR敏感性减弱,而OsNAC016基因过表达植株对BR敏感性增强。随后本研究通过Y2H、Bi FC、SLCAs、Pull-down和Co-IP验证BR信号途径负调节因子GSK2（GLYCOGEN SYNTHASE KINASE 2）与OsNAC016相互作用;体外磷酸化实验证明GSK2能够直接磷酸化OsNAC016。利用蛋白体外降解体系,本研究发现模拟被GSK2磷酸化的OsNAC016蛋白的稳定性降低,而外源BR或者GSK2的抑制剂则能提高植物体内OsNAC016的蛋白稳定性。随后,本研究通过q PCR、Ch IP-q PCR及双荧光素酶实验发现,OsNAC016转录因子调节BR合成基因D2（DWARF2）和D11（DWARF11）的转录。这些结果表明,OsNAC016在BR信号传导中发挥正调节作用,同时受GSK2的调控。与野生型相比,突变体osnac016叶片失水率降低,耐旱性增强,而OsNAC016过表达植株的干旱耐受能力显著降低。ABA诱导的主根伸长抑制和气孔关闭实验结果表明,与野生型相比,osnac016对外源ABA的敏感性提高,而OsNAC016过表达株系对ABA的敏感性则显著降低,表明OsNAC016是ABA响应的负调节因子。进一步,本研究通过酵母双杂交实验发现OsNAC016与ABA信号途径的正调控因子SAPK8、SAPK9和SAPK10存在相互作用。随后,本研究通过Bi FC、SLCA、Pull-down和Co-IP进一步验证SAPK8和OsNAC016之间的相互作用。体外磷酸化实验结果表明,SAPK8能够将OsNAC016磷酸化。同时,蛋白体外降解体系实验结果表明,模拟被SAPK8磷酸化的OsNAC016的蛋白稳定性降低。与之相一致的是,外源ABA处理后,植物体内OsNAC016蛋白的降解速度加快。本研究通过Ch IP-q PCR和q PCR进一步分析,发现OsNAC016可以直接结合并抑制下游ABA响应基因Os PP2C68的转录。这些结果表明,OsNAC016是ABA信号传递的负调节因子,同时受ABA信号途径的正调节因子SAPK8的调控。为了阐明OsNAC016的降解机制,本研究利用自噬抑制剂E64d和26S蛋白酶体抑制剂MG132来分析OsNAC016可能的降解途径。结果表明自噬途径和26S蛋白酶体途径共同控制OsNAC016蛋白的降解。此外,外源ABA诱导植物体内OsNAC016的磷酸化和泛素化。本研究通过酵母双杂交实验筛选到与OsNAC016存在相互作用的U-box型E3泛素连接酶OsPUB43,进一步通过体内泛素化实验和半体内降解实验证明OsPUB43能增强OsNAC016的泛素化水平并加速OsNAC016的降解。这些结果表明OsPUB43可以介导OsNAC016的泛素化降解。综上所述,本研究建立了一个包含OsNAC016、GSK2、SAPK8和OsPUB43的调控模型。在这个模型中,OsNAC016作为连接BR信号通路和ABA信号通路的一个关键转录因子,正向调控BR-介导的水稻生长发育,负向调控ABA介导的水稻干旱胁迫响应。因此,本研究从BR和ABA信号通路中关键的蛋白激酶（如GSK2和SAPK8）和调控植物生长-防御的转录因子（OsNAC016）入手,研究结果不仅有助于阐明植物生长-防御的调控机制,还可为作物抗逆遗传改良提供科学依据。