水稻是重要的粮食作物，为世界数目众多的人口提供膳食营养，但是外界环境和植物作物自身的遗传特性严重影响其产量和质量。而非生物逆境包括干旱、盐碱、低温等是限制植物生长发育的重要因子，也是影响作物产量的主要非生物胁迫因素，因而研究植物对非生物逆境的适应机制一直是人们关注的焦点。植物在对不同逆境反应的过程中涉及非常复杂的信号传导和大量相应基因的表达，已经有很多基因被证实参与了逆境响应通路，但这都离不开一些关键的转录因子的参与。NAC转录因子是近年来新发现的具有多种生物功能的植物特异转录因子，受多种生物胁迫和非生物胁迫的诱导表达，在植物的生长发育以及逆境响应中起到重要作用。水稻基因组中有117个NAC家族成员，其中有很多已经被证明参与了水稻的逆境响应通路。本研究通过生物信息学分析从水稻（Oryza sativa L.）的基因组中克隆到一个与拟南芥衰老相关的基因AtNAP （Atlg69490）的同源基因OsNAP（Os03g0327800），为进一步研究OsNAP的功能，构建pCAMBIA1304-35S:OsNAP载体和pCAMBIA1304-35S:OsNAP-SRDX表达载体。获得T3代转基因纯合体株系，对转基因株系的非生物胁迫抗性进行生物学分析。本实验的研究结果如下：1. NAC转录因子OsNAP的克隆，通过NCBI(美国国立生物信息中心)网站，利用同源克隆方法和RT-PCR技术，获取水稻OsNAP转录因子cDNA全长，OsNAP的ORF为1179bp，推测其编码蛋白含有392个氨基酸，等电点为8.55，分子量为42.195KDa。2.构建亚细胞定位载体，将OsNAP基因序列插入植物表达载体pCAMBIA1304中构建成带有绿色荧光蛋白（GFP）的融合蛋白表达载体。进行共聚焦分析，确定OsNAP基因在细胞内主要定位于细胞核中。3.表达谱分析：利用Real-time PCR方法分析OsNAP基因在不同激素（6-BA，GA，ABA等）处理条件下的表达情况，OsNAP受ABA强烈诱导，6-BA，GA并不能诱导OsNAP基因表达；非生物胁迫（低温，H2O2，PEG，NaCl等）处理条件下的表达情况，OsNAP基因受NaCl，PEG和H2O2显著诱导表达，在低温处理下，OsNAP基因轻微诱导表达；OsNAP基因的器官表达谱，OsNAP基因主要在叶片中大量表达，尤其在老叶中表达量最高，而在芽，茎和花中表达量较低，在芽中的表达量最低。4. OsNAP的功能确定：构建35S：目的基因转化日本晴和35S：OsNAP-SRDX转化日本晴，获得T3纯合体过表达4个株系（OX1，OX10，OX11，OX17），SRDX3个纯合体高表达株系（SR4，SR6，SR7）。转基因株系在不同的非生物胁迫（盐，干旱，低温等非生物胁迫等）的表型及生理生化的分析结果表明，过表达目标基因可以提高宿主对非生物胁迫的耐性。5.非生物胁迫相关基因的分子验证：对转基因株系（OX11）和野生型日本晴叶片进行Real-time PCR验证一些胁迫相关基因的表达情况，发现转基因株系胁迫相关的关键基因PP2C，Os01g0846300，ABI2，DREB1A，MYB2，SalT，AP57，AP59等比野生型的表达量要高，说明OsNAP在转基因株系中调控下游胁迫相关的基因的表达，并且参与胁迫响应的信号途径。