植物通过各种生理和代谢过程来响应和适应非生物和生物胁迫,这涉及一系列信号转导过程。细胞内信号转导不仅依赖于基因转录、蛋白质翻译和翻译后修饰,还依赖于蛋白质选择性的进核和出核过程。调节蛋白质的核质转运被认为是植物信号传导途径的重要步骤,包括对激素,非生物和生物胁迫以及环境变化的响应。蛋白质核质转运依赖于核转运受体(Nuclear transport receptor),拟南芥XPO1A是蛋白质出核转运受体之一。在前期的实验中,我们鉴定了一个XPO1A互作的含WD40结构域的蛋白,命名为XIW1(XPO1A interacting WD40 1),XIW1正调节ABA信号通路和响应干旱胁迫,但其机理尚不清楚。本论文是在此基础上的进一步研究,主要结果如下:1、qRT-PCR结果分析表明XIW1广泛表达,在幼苗和花序中有较高表达;种子萌发过程中XIW1表达下调,而外源ABA可以诱导XIW1基因上调表达。构建proXIW1::GUS转基因植株,GUS染色表明XIW1在幼苗、萌发种子和花序中有较高表达。2、在烟草叶片瞬时表达35S::XIW1-GFP,以及构建35S::XIW1-GFP质粒转化到T-DNA插入突变体xiw1-1获得转基因材料,GFP荧光观察发现XIW1在细胞核和细胞质都有定位。3、外源ABA处理下,无论是在种子萌发期还是在萌发后幼苗发育期,xiw1-1表现出ABA不敏感表型;同时,xiw1-1还表现出对干旱敏感表型。通过qRT-PCR和转录组学分析,Col-0,xiw1-1和abi5-8在外源ABA处理后,许多ABA响应基因和ABA信号通路上的基因表达上调,但在xiw1-1和abi5-8中比Col-0中上调幅度要小。4、酵母双杂交、双分子荧光互补、以及免疫共沉淀等实验证明XPO1A与XIW1直接互作。XIW1的出核转运是由XPO1A和XPO1B共同参与,而且XIW1的出核信号序列LVAEEVVRKAESLRI是XIW1出核转运所必需的。5、XIW1的核质分布受到外源ABA和逆境胁迫的调节,并促使其在细胞核内积累。6、酵母双杂交、双分子荧光互补、以及免疫共沉淀等实验表明XIW1与ABI5在细胞核内直接互作。外源ABA处理下,xiw1-1中ABI5的基因表达和蛋白水平都明显低于野生型Col-0。综上所述,XIW1是一个核质定位蛋白,XPO1A与XIW1直接互作并介导其出核转运。ABA和逆境胁迫会促进XIW1在细胞核中积累,并加强XIW1与ABI5的互作,减少ABI5的降解,从而正调节ABA信号通路。