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水稻是世界上最重要的粮食作物。在一些水稻产区,病原菌、高盐、干旱等逆境胁迫严重影响了水稻的生长和生产,因此阐明植物耐受逆境胁迫的分子机制和改良植物的抗逆性已经成为当前农业研究的主要目标之一。本论文的主要研究内容分为两个方面:一、从水稻中分离了4个与植物逆境胁迫信号传导途径相关的SNARE蛋白家族基因,并对它们的功能进行了初步研究;二、采用蛋白质组学方法分析了水稻抗稻瘟病质膜相关蛋白的诱导表达情况。真核生物细胞囊泡运输过程中的膜融合主要是由SNARE蛋白介导的,SNARE蛋白的结构高度保守。研究发现,植物中的SNARE蛋白促进植物细胞板形成,能与离子通道蛋白相互作用,有利于植物的正常生长发育,能提高植物的抗病性及参与植物的向重力性作用。本研究从水稻中克隆了水稻中的SNAP25类蛋白基因OsSNAP32,并对其功能进行初步研究。OsSNAP32基因编码蛋白含有283个氨基酸,在N端和C端分别存在一个Qb-SNARE结构域和一个Qc-SNARE结构域。洋葱表皮瞬时表达亚细胞定位结果表明,OsSNAP32基因的编码蛋白定位于细胞质膜上。半定量RT-PCR的结果表明,该基因的表达受到H2O2、PEG6000、SA、ABA、冷、热、稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）和白叶枯病菌（Xanthomonas campestris pv.vesicator）这8种胁迫处理的诱导。对T1代转基因植株进行稻瘟病菌接种处理,发现转正义OsSNAP32基因植株的抗瘟性与对照相比明显增强,转反义OsSNAP32基因植株的抗瘟性与对照相比无明显变化。综上研究结果表明OsSNAP32基因在水稻各种胁迫应答反应中起着重要的调节作用。本研究还克隆了Qb-SNARE蛋白家族成员基因OsNPSN11～13,这3个基因的序列同源性为80%-85%,具有相似的基因组结构,均含有10个外显子和9个内含子,分别定位于水稻第6、3和7条染色体上,多重序列比对结果表明这3个基因与拟南芥的AtNPSN11～13基因的同源性较高,所编码的蛋白均含有一个Qb-SANRE结构域和一个跨膜结构域。洋葱表皮瞬时表达亚细胞定位结果表明,这3个基因均定位于细胞质膜上。将OsNPSN11基因构建到表达载体pET-30a中进行原核表达,并进一步得到纯化蛋白制备多克隆抗体,用该抗体与水稻细胞的不同提取组分进行Western blot,结果表明该基因的编码蛋白定位于质膜上。为了研究水稻中OsNPSN11～13这3个基因的功能,我们用半定量RT-PCR的方法分析这3个基因在H2O2、NaCl和PEG6000处理下的表达情况,发现OsNPSN11～12基因在用H2O2进行处理时表达量均有所增加,而在用NaCl和PEG6000处理时,OsNPSN11-12基因的表达量有所下降,OsNPSN13基因的表达在各种处理情况下变化并不明显。进一步研究基因的功能,将这3个基因转入酿酒酵母细胞中,对转基因酵母细胞和对照酵母细胞进行H2O2、NaCl和甘露醇处理,结果发现,无论是在固体培养基上还是液体培养基上,在用H2O2进行处理时,转基因酵母细胞比对照酵母细胞长势好,而在用NaCl和甘露醇进行处理时,转基因酵母细胞比对照酵母细胞长势差表现为更加敏感。为进一步研究基因在植物中的功能,将基因转入烟草中,T1代转基因幼苗在1/2MS培养基上进行H2O2、NaCl和甘露醇处理,结果发现H2O2处理后,转基因烟草比未转基因对照烟草长势好,用NaCl和甘露醇处理后,转基因烟草比未转基因对照烟草长势差。由上可知,OsNPSN11～13可能参与酵母和烟草的抗H2O2胁迫过程,而在NaCl和甘露醇胁迫过程中可能不起作用。进一步分析OsNPSN11～13这3个基因在抵御生物胁迫过程中的功能。通过半定量RT-PCR的方法分析了水稻植株在接种白叶枯病菌和稻瘟病菌处理后的表达情况发现,在白叶枯病菌接种处理后,OsNPSN11～12基因的表达受到诱导,在稻瘟病菌接种处理后,抗病品种黑壳子粳中OsNPSN11～12基因的表达受到诱导,感病品种苏御糯中OsNPSN11～12基因的表达在处理前后没有明显变化,OsNPSN13基因的表达在两种病原菌处理前后均没有明显变化。鉴于OsNPSN11～12基因在抗稻瘟病品种和感病品种中的表达差异,我们将OsNPSN11基因转化感病品种苏御糯受体,对T0代转基因植株进行PCR、RT-PCR和Southern blot检测得到阳性植株后,对T1代转基因植株进行苗期抗瘟性鉴定,结果发现转正义OsNPSN11基因植株的抗性明显增强。以上实验结果表明,OsNPSN11基因在水稻植株抗病过程中起着一定的作用,具体的抗病机制有待进一步的实验证明。植物质膜蛋白在植物抵御病原物侵染早期信号传导途径中起着重要的作用。本文采取改进的质膜蛋白提取、纯化和双向电泳方法,分析了太湖流域地方抗病品种黑壳子粳在稻瘟病菌菌株北1接种处理前后质膜相关蛋白的诱导表达情况。比较分析了未处理和接种处理8h和24h后质膜蛋白的双向电泳图谱,发现有23个蛋白点受到了不同程度地诱导,并对这23个蛋白点进行了质谱鉴定,其中7个蛋白点进行二级串联质谱（MS/MS）结果表明这23个诱导表达蛋白可分为四类:1)与植物生长代谢相关的酶类,如与植物糖酵解相关的丙糖磷酸异构酶（TIM）、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶（6PGDH）和3-磷酸甘油醛脱氢酶（GAPD）,与脂类代谢相关的烯酰CoA水合酶（ECH）,与能量代谢相关的苹果酸脱氢酶（MDH）、乙醇脱氢酶（ADH）、1,4苯醌还原酶（QR）和苯醌氧化还原酶（QR2）,与氨基酸代谢相关的甲酰四氢叶酸合成酶（FTHFS）;2)与植物物质合成分解调节有关的蛋白,如调控质膜多肽（DREPP）、可逆糖基化多肽（RGP）、Remorin蛋白和20S蛋白酶体;3)与抗氧化系统相关的蛋白,如脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、超氧化物岐化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）;4)与信号传导有关的蛋白,如膜连蛋白（Annexin）和谷胱甘肽转移酶（GST）。本研究发现了一些新的抗病防卫反应早期响应质膜相关蛋白,为了解水稻抗稻瘟病防卫反应机理提供了新的线索。