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bHLH(basic/helix-loop-helix)型的蛋白作为转录因子中的一个家族,控制一系列的生物学过程,例如细胞分化、细胞命运决定等。该家族的共同特点是具有一个bHLH型保守结构域,大约由60个氨基酸组成,在功能上划分为给两个部分:N端的碱性区域和C端的HLH区域,前者具有结合DNA的功能,后者参与了蛋白的二聚化,主要由疏水氨基酸组成。水稻中大多数的bHLH转录因子其功能还不清楚。
本论文利用同源克隆的方法,从水稻中得到与拟南芥ICE1同源性最高的基因,并命名为OsbHLH2,然后我们从野生稻中克隆到相关基因OrbHLH2。OrbHLH2的cDNA全长为1961 bp,编码525个氨基酸。OrbHLH2与拟南芥、荠菜、毛果杨中推测的类ICE1蛋白之间的同源性分别达到46.1％、45％、41.2％,推测OrbHLH2可能是一个类ICE1蛋白。亚细胞定位实验结果表明,OrbHLH2定位于细胞核中；酵母自激活实验表明OrbHLH2具有自激活活性,因此推断OrbHLM2可能是一个转录因子。在水稻中对其组织表达模式进行分析发现,OsbHLH2在幼根、老根、幼茎、老茎、幼叶、老叶等组织中表达量极低,而在穗部的表达量很高,这暗示了OrbHLH2可能在水稻发育的特定阶段起重要作用；分析OsbHLH2对各种胁迫的响应,发现该基因在水稻中的表达不受低温、高盐、ABA等胁迫的诱导。
将OrbHLH2在拟南芥中异源超表达,转基因材料在发育上没有发现明显的表型改变。分析转基因拟南芥对不同胁迫的耐受性,结果表明:转基因拟南芥对高盐、渗透胁迫的抗性明显增强；分析一些抗逆标记基因的表达水平,发现与转基因拟南芥在高盐条件下DREB1A/CBF3、RD29A、COR15A和KIN1的表达量有不同程度的上调,暗示了在胁迫条件下OrbHLH2可能通过对DREB1A/CBF3途径中的基因的激活,来启动植物对逆境胁迫的响应,从而提高植物的抗逆性。该结果对于提高农作物的抗逆性具有潜在的应用价值。