植物各种诱导型基因的表达主要受特定的转录因子在转录水平上的调控。有关转录因子结构和功能的研究近年来成为植物分子生物学、细胞分子生物学和分子遗传学研究领域的重要内容。WRKY转录因子在植物抗病、逆境胁迫、生长发育、物质代谢等方面发挥着非常重要的作用，拟南芥中有74个WRKY成员，水稻中有100多个成员。本论文以水稻中花17(Zh17)为材料，运用分子遗传学和生物技术等研究方法和手段，克隆了水稻wRKY转录因子家族成员，并通过功能获得和缺失型转基因植株较为深入地研究了基因的生物学功能，为进一步解析WRKY转录因子介导的植物胁迫反应和生长发育的分子机制具有一定的意义。结果如下：　　 根据公布的基因组序列和表达序列标签(ESTs)设计引物，用PCR的方法从受激发子处理的水稻悬浮细胞cDNA文库中分离出OsWRKY31(GenBank acc no.AK101653)和OsETKY51(GenBanK acc.no.AK121190)。OSWRKY31全长cDNA为633 bp，含1个wRKY域，系统进化分析表明，该蛋白属于进化的IIIb亚组，产生于单子叶和双子叶植物分化以后。OsWRKY51全长cDNA为1470 bp，含2个WRKY域，属于较为保守的Ia亚组。OswRKY31与绿色荧光蛋白的融合蛋白定位于细胞核；在酵母体内具有转录激活的功能，可能作为转录因子在水稻中转录激活下游基因来调控基因的表达；进一步对缺失载体进行酵母单杂交，确定该蛋白的活性域是丝氨酸富集区和酸性氨基酸区域，wRKY域在一定程度上有抑制作用，N端37位氨基酸是转录所必须的。　　 WRKY31在根中表达较高，其次是叶鞘，叶中表达量很低；OsETKY51在根和叶组织中都有微弱表达，叶鞘中基本检测不到表达。表达谱分析表明，OsWRKY31受ABA、MeJA、IBA、UV、伤、冷等物理化学因素和稻瘟菌的强烈诱导，暗示OsWRKY31可能参与植物的抗病防御反应途径及其他多种信号途径；OsWRKY51能够在MeJA、ABA、GA3、冷、盐、伤、稻瘟菌等多种生物和非生物胁迫下快速诱导表达。　　 为了研究基因的生物学功能，通过农杆菌介导的方法转化水稻愈伤组织，获得了18个OsTKY31超表达株系和20个干涉株系，11个OsWRKY51超表达株系和6个反义株系。Northern印迹杂交检测转化基因的表达量在超表达株系中得到了明显的增强，而在干涉和反义株系中受至了抑制。OsWTKY31在水稻中超表达增强了对稻瘟菌致病小种140A的抗性，并有组成型的病程相关基因表达，暗示该基因参与了水稻抗病信号途径。另外在形态上矮化、侧根的数目和长度受到明显地抑制。超表达水稻侧根的生长对外源生长素IBA、NAA、2，4-D和生长素抑制剂TIBA的处理表现为敏感性降低，Northern印迹杂交结果显示OsWRKY31是生长素IBA和NAA可诱导的基因，生长素相关基OsLAA4和OsCrll在3个超表达株系的根部组成性表达，暗示OsWRKY31还参与了生长素的信号途径。抗病信号途径和生长素信号途径存在着许多交叉对话，OsWRKY31可能是抗病反应途径和生长素反应途径网状联系的其中一个节点。Oswrky51在水稻中组成性超表达后，严重影响了水稻正常的生长发育，表现出植株超级矮化、分叉角度大、种子开裂、败育等表型，初步判定该基因在参与水稻生长发育过程中发挥调控作用。