植物在整个生长发育过程中，经常会受到干早、盐渍、低温等非生物胁迫的影响。而植物对非生物逆境的响应通常是多个信号途径参与的复杂调控过程。研究表明，ERF类转录因子(ethyleneresponsefactor)在植物适应非生物逆境的过程中起着非常重要的作用。TSRF1是本实验室用酵母单杂交技术从番茄中克隆得到的EFR类转录因子。它可以提高烟草幼苗病害抗性，同时降低烟草幼苗对PEG胁迫的抗性。基于水稻在我国农业生产和粮食安全中的重要地位和其较好的生物信息基础，本实验拟通过研究TSRF1在水稻非生物胁迫中的功能，初步阐明TSRF1可能参与的信号调控途径，为分子育种提供优良的抗性基因和材料。 首先，通过RT-PCR鉴定了T2代转基因株系TSRF1的表达情况，挑取有表达的株系进行下一步实验。将TSRF1转基因水稻发芽势和第一次分蘖前生长势与野生型进行比较，发现TSRF1对水稻苗期发育无不良影响。用转基因水稻进行非生物胁迫下的生理功能鉴定，即对10日龄幼苗分别进行PEG和干旱处理，对3日龄苗进行4℃低温处理。用20％PEG(PEG6000)处理3天后，野生型与转基因水稻均萎蔫。此时恢复营养液培养2天，发现转基因水稻比野生型恢复的快，且转基因水稻长出许多黄白色的具有旺盛生命力的根。干旱处理6天后，野生型水稻植株叶片和幼茎均发生卷曲，而转基因水稻株系只有部分叶子的边缘卷曲。此时复水，复水2天后，转基因水稻叶边缘卷曲现象已经完全消失，而野生型水稻只有25％恢复。对恢复2天后单株性状的比较分析发现，野生型的根长平均比转基因的短34％，且转基因水稻的整株鲜重和地下根鲜重平均分别比野生型高42％和32％。野生型与转基因水稻幼苗4℃低温处理3天又恢复培养3天后，转基因水稻65％以上都发生叶片萎蔫，叶边缘干枯现象，而野生型80％以上仍表现正常，很少萎蔫，并缓慢恢复生长。表明TSRF1能够提高转基因水稻对PEG和干旱胁迫抗性，降低对低温胁迫抗性。在正常生长状态下，转基因水稻的脯氨酸和可溶性糖等渗透调节物质的含量明显高于野生型。TSRF1正调控了了水稻中的功能蛋白基因(OsLTI6a、Osrbcs(mit))、调控蛋白基因(OsMYB、OsMYC1)和ABA生物合成基因(Os04g0405300)，此外，过表达TSRF1转基因水稻苗期根伸长对ABA敏感，这表明TSRF1可能参与了ABA信号转导。TSRF1还负调控了水稻低温功能基因(OsTPP1、OsHAP3A和OsHA3C)。这可能与其在非生物逆境中的功能具有一定的关系。