HD2型组蛋白脱乙酰化酶基因在水稻抗逆境胁迫中的功能研究

组蛋白脱乙酰化酶（HDAC）介导的组蛋白修饰是基因表达表观遗传调控的重要方式。HD2型蛋白为植物特有的一类HDAC。我们前期研究表明，拟南芥HD2蛋白基因AtHD2C的表达受ABA调控；且AtHD2C超表达材料在抗盐和抗干旱方面的能力显著提高；水稻HD2蛋白基因OsHDT701和OsHDT702的表达也受到ABA及逆境的调控。这些结果显示HD2型HDACs参与植物ABA反应及逆境胁迫的抗性，然而，对于其作用的分子机理并不清楚。本项目将进行以下研究：（1）构建OsHDT701和OsHDT702的超表达和RNAi材料，检测转基因植物的表型变化与抗逆能力；（2）分析其超表达和下调表达对下游基因表达的影响，并寻找其靶基因及基因调控网络；（3）鉴定在水稻逆境响应中与OsHDT701和OsHDT702相互作用的蛋白。本研究将深入探索水稻抗逆的表观遗传学机制，为水稻抗逆育种开拓新的方向。

组蛋白修饰是一种重要的基因表达表观遗传调控方式。本研究项目主要研究水稻和拟南芥组蛋白脱乙酰化酶和组蛋白乙酰转移酶参与植物非生物逆境胁迫的表观遗传调控机制。并主要进行以下4个方面的研究：(1) 研究发现RPD3型组蛋白脱乙酰化酶HDA6和HDA19参与植物种子萌发及非生物逆境胁迫反应。(2) HD2型组蛋白脱乙酰化酶HD2C和RPD3型组蛋白脱乙酰化酶HDA6相互作用，通过组蛋白修饰作用参与共同调控植物非生物逆境反应。(3) 水稻组蛋白乙酰转移酶参与水稻的激素信号转导及对非生物胁迫的响应过程。(4) 初步研究发现，水稻染色质重塑因子SWIRM参与植物响应环境逆境胁迫反应。本项目的部分研究结果分别发表在国际植物学期刊Plant Physiology (2012, 158 (1), 119-129)、Journal of Experimental Botany （2010， 61，(12), 3345-3353；2012, 63, 3297-3306）、BMC Plant Biology（2012，12:145 doi:10.1186/ 1471-2229-12-145）和Comparative and Functional Genomics(2012, doi:10.1155/2012/310402)上。