反向遗传学已成为解析基因功能的重要途径之一。借助已有的盐胁迫响应的基因表达谱分析，我们发现功能未知的基因HIS1-3被高盐胁迫诱导表达。为阐明HIS1-3基因的功能，我们从拟南芥种质资源中心获得了一个T-DNA插入的his1-3突变体。本研究在此基础上探讨了his1-3突变体对盐胁迫及其他非生物胁迫（ABA、甘露醇、干旱等）的响应及其作用机理。研究结果表明，HIS1-3基因通过调节SOS途径基因转录来调节植物对盐胁迫的耐受性。该研究不仅对于揭示植物抗逆机理具有重要的理论意义，而且为作物抗盐的遗传改良提供新的基因资源。研究结果如下：　　1、通过拟南芥网站（www.arabidopsis.org）数据库查询发现，HIS1-3(AT2G18050)基因含有2个外显子和1个内含子，cDNA序列由763个碱基组成，编码167个氨基酸。HIS1-3基因同源分析表明HIS1-3基因具有较高的保守性。　　2、HIS1-3基因在野生型拟南芥各个组织中均有表达，但在根、莲座叶和果荚中的表达量最高，而在花、茎和苞叶中的表达量较低。HIS1-3—eGFP融合蛋白的亚细胞定位显示，HIS1-3基因编码蛋白主要集中分布在植物细胞核上。此外，HIS1-3基因可被盐胁迫诱导，表明其可能参与盐胁迫响应的调控。　　3、从美国拟南芥种质资源中心获得了T－DNA插入在HIS1-3基因位点的功能缺失的his1-3突变体。与野生型相比，his1-3突变体对盐胁迫表现更加耐受，而对其他胁迫如甘露醇、氯化钾、氯化锂、H2O2以及ABA胁迫没有显著差异。表明HIS1-3特异性调节Na＋离子胁迫。　　4.利用农杆菌介导的花序侵染转化法，我们构建了his1-3突变体互补和35S::HIS1-3过量表达载体，将重组表达载体分别转入拟南芥野生型和突变体his1-3，获得了互补和35S::HIS1-3转基因株系。在盐胁迫下，his1-3互补转基因植株呈现出与野生型相似的生长状态，结果表明his1-3突变体的耐盐性是由于HIS1-3基因的功能缺失造成的；并且35S::HIS1-3过量表达植株在盐胁迫下表现为更加敏感，进一步说明HIS1-3基因在调控植物对盐胁迫响应中的重要作用。　　5.渗透调节物质分析发现，在正常和盐胁迫条件下，野生型和his1-3突变体内脯氨酸和可溶性糖含量无显著性差异。钠钾含量分析发现，his1-3突变体钠钾含量显著低于WT，表明HIS1-3基因通过钠钾平衡调节盐胁迫响应。　　6.qRT-PCR分析表明，在正常和盐胁迫条件下，盐胁迫相关基因SOS1、SOS2和SOS3基因在his1-3突变体中表达量明显高于野生型WT，而其HKT1基因的表达量则比野生型的表达量明显显著降低，表明HIS1-3基因负调节SOS1、SOS2和SOS3基因表达，激活SOS途径，从而促使细胞内过多的Na+排出体外；同时其正调节HKT1，导致根对Na+吸收减少，以及降低体内Na+平衡及Na+通过韧皮部的再循环过程。　　以上研究结果表明，HIS1-3基因通过SOS信号转导途径来参与盐胁迫的耐受调节。