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水分由根系吸收并运输到各器官是植物体生长发育的重要环节。水通道蛋白是负责水分跨膜运输的一类膜通道蛋白。植物体中水通道蛋白有着众多根组织特异表达的成员。对根特异性表达水通道蛋白的研究，一方面为我们分离根特异基因表达调控元件提供了条件，另一方面有利于我们阐明根对水分运输与调节的机制。
DcRB7是本实验室刘燕同学分离得到的胡萝卜水通道蛋白基因，已有的研究表明DcRB7是根组织特异表达基因并受到环境胁迫诱导。为了进一步分离DcRB7启动子中根组织特异表达调节元件与环境胁迫调节元件，我们应用启动子5缺失片段驱动GUS报告基因转化烟草的方法，对转基因植株中GUS活性进行了分析。研究结果表明，DcRB7启动子上游220bp的序列就足以驱动报告基因的根特异性表达，同时这段序列在干旱诱导中也起到作用。此外，启动子上游-477到-548之间的序列能够增强报告基因在干旱处理下的表达。研究结果为根特异性表达调控元件与干旱胁迫调节元件的进一步分离奠定了基础。
水稻是一种重要的农作物，其水分的吸收利用直接影响到生长发育乃至产量和品质。我们选择了DcRB7基因在水稻中同源基因OsTIP2；1作为研究对象，对其在干旱与盐胁迫等逆境环境下的生理功能进行了分析。RT-PCR及原位杂交实验结果表明，OsTIP2；1基因在根中优势表达，并且在细胞分裂旺盛的根尖与控制水分传导的外皮层和厚壁组织中高表达。我们构建了OsTIP2；1过表达与RNAi的植物表达载体并分别转化水稻获得转基因植株。在干旱胁迫早期，过表达植株表现出叶片蒸腾量大，相对含水量降低的表型。离体叶片失水速率分析显示过表达植株失水较快，表明水稻叶片水分保持能力的下降不是由于根水分供给不足引起的。相比之下，RNAi转基因植株在相同的条件下表现出相对含水量增高，叶片失水速率减缓，这与过表达植株结果互为印证。我们还发现在长期干旱处理下，OsTIP2；1过表达与RNAi转基因植株根组织木质化程度与野生型相比有明显的差异。研究结果表明，OsTIP2；1参与了干旱胁迫下水稻对水分的调节过程，OsTIP2；1的高表达有利于水分的传导运输，降低表达有利于水分的保持。
在高盐胁迫下，OsTIP2；1过表达与RNAi转基因植株表现出程度不同的耐受性。我们检测了转基因植株元素累积与电生理的反应以解释这一现象。虽然在正常培养条件下过表达植株Na+/K+比较高，而RNAi植株Na+/K+比较低，但在盐胁迫下两种离子的含量与野生型差异不大。这表明OsTIP2；1的表达变化不足以导致高盐离子浓度环境下离子累积的变化。在应用非损伤电极(SIET)方法的电生理检测中OsTIP2；1过表达与RNAi转基因植株表现出不尽相同的离子流代谢特点。OsTIP2；1过表达植株在正常培养条件下的H+离子净外流较高而RNAi植株在盐胁迫下的Na+离子净外流较高。此外，过表达与RNAi植株在盐胁迫下都出现野生型没有的H+净内流的表型。H+内流有利用Na+的外流，从而减轻盐胁迫的压力。我们认为OsTIP2；1基因表达变化能够影响到植株对盐胁迫的耐受能力。