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随着基因组学和宏基因组学的快速发展,大量未知功能基因的测序数据引起了广泛关注,这些未知功能基因被视为大多数生物有机体基因蓝图中不可或缺的部分。目前,在所有真核生物基因组序列中大约有20%-40%编码蛋白的基因属于未知功能基因。水稻是一种重要的谷类作物,世界上超过三分之一的人口以水稻为主要粮食和糖类资源,水稻在世界范围内很多可耕种的土地上种植。在许多植物中,逆境胁迫如低温、干旱、高盐和一些激素等诱导胁迫应答基因的表达,非生物胁迫极大的影响水稻的整个生长、发育过程和产量。因此,如何能够使水稻作物的抗逆性得到提高,使其能够在不良环境下继续保证产产量已经成为一个亟待解决的难题。为了深入了解水稻的逆境反应机制及发现新的水稻逆境应答基因,利用Affymetrix水稻基因芯片(含51279个转录本)分析了超级杂交稻两优培九的母本培矮64S在干旱、低温、高温胁迫下不同时期、不同器官的表达谱变化。在众多逆境应答基因中筛选了一个感兴趣的候选基因,因其无明显结构特征,也无相关报导,所以命名为未知功能基因OsUF1(Oryza sativa unknown function).OsUF是其中一个受干旱和低温诱导而在各生长发育时期与组织器官表达量上调的基因。GEO表达数据分析显示OsUF1主要受盐及干旱诱导。半定量分析结果显示OsUF1主要受盐及干旱诱导而对激素ABA敏感。在根、茎、叶中均有不同程度的表达,而且该基因受多种逆境的诱导。以上结果在实时定量PCR分析及逆境处理中得到验证。根据生物信息学分析,OsUF1无内含子;cDNA长823bp;开放阅读框444bp,编码148个氨基酸残基。蛋白质分子量为16.36 KD,等电点约为5.31.OsUF1上游启动子区分析发现多种与逆境应答相关的顺式作用元件。因此,推测该基因为一个新的逆境应答基因。亚细胞定位显示OsUF1定位于细胞膜及液泡中,推测该基因作为一种膜蛋白参与逆境信号传导途径。为了进一步验证OsUF1基因在逆境胁迫中的作用,构建了 D-163+1300:OsUF1超表达、D-163+1300:OsUF1反义表达、D-163+1300:OsUF1-GFP 及 pCAMBIA3301:OsUF1-P双元表达载体,通过农杆菌介导将这些嵌合基因转入水稻日本晴中,得到超表达载体,反向抑制载体、启动子重组载体及GFP载体转基因植株的株数分别为18株,3株,21株和5株。对纯合超表达转基因植株进行逆境处理实验,结果表明超表达转基因植株增强了对盐胁迫的抗性而对ABA表现出敏感性。为了研究OsUF1在原核表达中的作用,通过大肠杆菌表达系统,成功的制备和纯化了 OsUF1的融合蛋白并对含有pET-32a:OsUF1重组载体的大肠杆菌与空载对照BL21进行逆境处理,结果发现在原核中表达OsUF1也提高了大肠杆菌对盐的耐性。