论文摘要
像所有的农作物一样,水稻生长需要充足的水分,但当水量过多并长期淹没水稻时,将对水稻产量产生灾难性的影响。在亚洲、拉丁美洲和非洲的大部分地区大米是一种必不可少的食物,这些地区的气候是亚热带气候,这种气候是以雨季和干燥季节交替为特征的。在雨季水稻产地经常遭受到季节性洪水的侵袭,特别是亚洲南部、东南和东部的平原经常遭受到不可预期的洪水的袭击。每年这些地区洪水都会淹没低洼的农业用地,洪水期间水稻经常会连续很多天淹没在洪水之中,从而导致水稻萎蔫、死亡,给当地带来巨大的经济损失。水稻耐淹性与Sub1A基因、Snokel1及Snokel 2基因有关,它们编码乙烯响应因子（ethylene response factor, ERF）类转录因子,通过作用于下游的乙烯或赤霉素来控制芽的生长,产生两种相反的应对水淹的适应性策略,一种是伸长生长（逃逸策略）,另一种是抑制伸长（静止策略）。本研究主要包括两部分：Sub1A启动子缺失研究及Snokel1及Snokel2基因功能分析。Sub1A启动子缺失研究：用PLACE数据库对Sub1A Promoter序列进行分析,分析出三个比较重要的motif,分别是：Anaero1 consensus site、GCC core site、EIN3 binding site。采用Promega Erase-a-base kit对Sub1A启动子进行一系列缺失,获得不同大小的Sub1A promoter片段,分别包含不同的motif。构建了12个研究Sub1A启动子时空表达模式的载体即一系列Sub1A promoter:GUS,可用于组织化学检测GUS活性,最终确定Sub1A启动子中与耐淹性相关的重要motif。Snokel1及Snokel2基因功能分析：为研究转录因子Snokel1 （SK1）及Snokel2 （SK2）的直接响应基因,构建了2个糖皮质激素（Glucocorticoid）诱导表达载体。用Actin1 promoter驱动嵌合转录因子GVG的转录,当用糖皮质激素地塞米松（dexamethasone, DEX）诱导后,GVG蛋白进入细胞核内起始位于GVG识别序列下游的SK1、SK2转录,进而可以通过microarray的技术找出SK1、SK2的直接响应基因。为研究转录因子SK1、SK2在植物体内作用机制,构建Actin1 promoter:SK1/SK2载体。通过农杆菌介导法,将上述Sub1A promoter:GUS载体及糖皮质激素诱导表达载体转化不耐淹水稻品种日本晴的成熟胚性愈伤组织,将ActinⅠpromoter:SK1/SK2载体转化d18（GA合成突变体,GSOR300185）及Shiokari （WT, GSOR300192）,并设空载体对照,在含潮霉素抗性的选择培养基上经两轮筛选和分化成苗,获得再生抗性植株,为下一步鉴定SK1、SK2直接调节的下游基因及其在下游基因启动子区的DNA结合位点提供了必要的前提条件。将SK1、SK2进行克隆、原核表达及GST亲和层析纯化,获得了纯度较高的GST-SK1/SK2融合蛋白,为下一步进行随机结合位点筛选（random binding site selection, RBSS）及凝胶迁移率分析（electrophoretic mobility shift assay, EMSA）研究SK1、SK2的结合位点提供了必要的前提条件。