植物响应非生物逆境(干旱、高盐等)胁迫的重要反应就是积累脱落酸(abscisic acid,ABA)。ABA作为胁迫反应的信号之一,能上调植株的抗氧化防护系统活性,进而提高植株的耐受性。实验室前期研究表明水稻中的锌指蛋白ZFP36在ABA诱导的抗氧化防护途径中发挥作用。为了深入研究转录因子在ABA诱导的抗氧化防护中的作用,筛选出与ZFP36相互作用的蛋白:OsLEA5。OsLEA5是一种疏水性的蛋白,且前期工作初步表明OsLEA5参与ABA诱导的抗氧化防护途径。本实验主要以OsLEA5 RNAi干扰材料为主,对前期的实验结果加以补充,并对种子萌发过程的机理做了初步探究。分别用PEG、NaCl模拟干旱和盐胁迫处理OsLEA5 RNAi干扰水稻幼苗,结果表明SOD、CAT酶活性均低于野生型,而MDA含量、电导率高于野生型,说明OsLEA5参与水稻细胞对逆境胁迫的响应。对OsLEA5转基因水稻进行抗逆性分析(ABA、PEG和NaCl处理)表明,与野生型相比,过表达植株根的伸长显著滞后,而基因干扰的植株则表现出相反的结果。通过UPLC(超高效液相色谱)检测ABA含量,及RT-PCR方法检测ABA合成(OsNCED1,OsNCED3)与代谢(OsABA8ox2)、脱水素基因(RAB16D、RAB21、LEA3)相关基因的转录水平变化,结果表明,OsLEA5过表达植株ABA含量、ABA合成、脱水素相关基因的转录水平高于野生型,而干扰植株表现出相反结果。ABA代谢相关基因在植株体内的转录水平结果与合成基因相反。这些结果表明ABA通过调节OsLEA5的表达参与水分胁迫,OsLEA5可以通过调节ABA生物合成和代谢基因的转录水平变化,来提高体内ABA水平而实现抗氧化防护。为了探究ZFP36在种子萌发过程中的作用,通过ChIP(染色质免疫沉淀)-seq实验结果反馈,发现转录因子ZFP36可以直接结合OsAPX1的启动子。GUS活性检测结果显示ZFP36与互作蛋白OsLEA5共同调节OsAPX1的启动子活性。在ABA处理下,ZFP36过表达植株的种子萌发受到高度抑制,而OsLEA5水稻种子的RNAi干扰突变体对ABA不敏感,外源ASC(抗坏血酸)可缓解ABA诱导的抑制作用。qRT-PCR和LUC(萤火虫荧光素酶活性)实验结果显示OsLEA5两个同源基因(Os05g0526700简称5C700,和Os05g0584300简称5C300)受ABA的诱导,且5C300受ABA诱导下降,5C700受ABA诱导上调;位于细胞核的5C700可与ZFP36的共同促进OsAPX1启动子活性,而受ABA诱导降解的5C300,则作为ZFP36的抑制剂来调节OsAPX1启动子活性。综上所述,得出的结论是,OsLEA5是ABA信号途径中的正调控因子,水分胁迫时体内积累大量的OsLEA5蛋白,提高植物的耐受性。种子萌发过程中ZFP36直接结合OsAPX1启动子,并且OsLEA5及5C亚组的5C300/5C700可以与ZFP36相互作用通过控制OsAPX1的表达来共同调节受ABA抑制的种子的发芽。