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我们在先期研究中,发现了一个二化螟危害特异性表达的水稻基因,通过Blast分析,确定该基因是SABATH转甲基酶家族的一员,命名为OsSABATH。为了分析OsSABATH基因在水稻诱导抗虫反应中的作用及鉴定虫害响应的顺式作用元件,本文克隆了该基因,并对该基因的诱导表达特征与原核表达进行了研究;此外,利用农杆菌转化系统获得了含有该基因不同长度启动子的转基因植株,为对该基因的进一步深入研究打下了基础。主要结果如下:克隆了水稻中虫害诱导特异性表达的基因OsSABATH,该基因cDNA全长2139bp,开放阅读框990bp,编码一个由329个氨基酸组成的蛋白质,预测分子量为37.4KDa。通过进化树分析,发现OsSABATH和水稻中的SAMT同源关系最近。利用Northern杂交和Real-time PCR技术分析OsSABATH的表达特性表明,OsSABATH基因在健康水稻根部的表达水平要明显高于水稻其它部位的;OsSABATH表达水平受二化螟、稻纵卷叶螟与白背飞虱为害的诱导,但不受褐飞虱为害或机械损伤的诱导;并且OsSABATH在二化螟、稻纵卷叶螟、白背飞虱为害后2个小时,表达水平开始升高,为害8小时以后,则表达水平显著提高。用三种重要信号分子SA、JA和乙烯对水稻进行处理,发现在24小时内,OsSABATH基因没有被诱导。构建了OsSABATH基因的原核表达载体pET32a(+)-OsSABATH,并发现经IPTG诱导后3小时,OsSABATH蛋白就有很高的表达。通过Ni-NTA蛋白分离纯化柱,在自然状态下纯化到了OsSABATH蛋白。克隆了OsSABATH基因转录起始位点上游约2.0kb的启动子序列,分析表明在转录起始位点上游的1.4 kb区域内存在多种类型的顺式作用元件,如W盒、DOF结合序列、GT-1、BIHD1结合序列等。将该基因启动子区域及其5’部分缺失构件与GUS报告基因相连,克隆进pCAMBIA1391载体中,并利用农杆菌转化的方法,建立了分别含有2050bp(PRP1)、1360bp(PRP2)和998bp(PRP3)启动子片段的三类转基因植株PRP1,PRP2和PRP3。GUS活性测定结果表明,PRP1转基因植株在机械损伤或二化螟为害后,GUS活性都高于未处理转基因植株,但两种处理间差异不明显;PRP2和PRP3转基因植株在机械损伤处理后与对照植株没有差异,但用二化螟处理后,GUS活性比对照明显上升。说明在PRP1和PRP2序列之间可能存在着机械损伤诱导响应的顺式作用元件,而在PRP3序列内则存在虫害响应的顺式作用元件。