低溫冷害是限制水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素之一。揭示水稻耐冷機(jī)制對于我國糧食安全具有重要意義。
（1）低溫會

降低

降低

細(xì)胞膜流動性，引起膜上Ca²⁺離子通道開放，Ca²⁺以

協(xié)助擴(kuò)散

協(xié)助擴(kuò)散

方式大量進(jìn)入細(xì)胞，使植物感知低溫信號并作出應(yīng)答，但是長時間低溫脅迫可引起細(xì)胞內(nèi)活性氧積累，過量活性氧會造成

蛋白質(zhì)、核酸

蛋白質(zhì)、核酸

等生物大分子損傷，誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。
（2）W63蛋白是一種轉(zhuǎn)錄因子，參與水稻低溫脅迫應(yīng)答。研究者構(gòu)建水稻W(wǎng)63基因敲除突變體，將幼苗放入低溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)，植株存活情況如圖1，葉片活性氧含量測定結(jié)果如圖2。

W76蛋白是調(diào)控活性氧清除基因表達(dá)的一種轉(zhuǎn)錄因子，其表達(dá)量在冷處理后的W63基因敲除突變體中顯著升高。結(jié)合圖1、圖2，闡述W63和W76在水稻低溫脅迫應(yīng)答過程中的作用機(jī)制。

敲除W63基因，W63蛋白減少→對W76表達(dá)的抑制作用解除，W76表達(dá)增加→促進(jìn)活性氧清除基因表達(dá)→有效緩解因低溫脅迫導(dǎo)致的活性氧含量積累→細(xì)胞死亡率降低，植株存活率升高

敲除W63基因，W63蛋白減少→對W76表達(dá)的抑制作用解除，W76表達(dá)增加→促進(jìn)活性氧清除基因表達(dá)→有效緩解因低溫脅迫導(dǎo)致的活性氧含量積累→細(xì)胞死亡率降低，植株存活率升高

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（3）W76通常具有轉(zhuǎn)錄抑制作用，b148蛋白具有轉(zhuǎn)錄激活作用，二者可形成蛋白復(fù)合體。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，與bl48的結(jié)合使W76具有了轉(zhuǎn)錄激活活性，且二者形成的蛋白復(fù)合體增強(qiáng)了彼此的轉(zhuǎn)錄激活活性。
GD基因編碼的GD蛋白與特定DNA結(jié)合域（序列）結(jié)合，與GD蛋白結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子就可以足夠靠近啟動子進(jìn)而調(diào)控下游基因表達(dá)。研究者構(gòu)建多種表達(dá)載體，導(dǎo)入水稻原生質(zhì)體中，檢測熒光素酶活性。選擇選項(xiàng)的序號填入表格，將驗(yàn)證b148與W76相互作用的實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整并預(yù)期丙組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖中丙與戊實(shí)驗(yàn)結(jié)果相近

圖中丙與戊實(shí)驗(yàn)結(jié)果相近

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組別	表達(dá)載體類型	實(shí)驗(yàn)結(jié)果
甲	①、②
乙	①⑤ ①⑤
丙	①④⑤ ①④⑤
丁	①⑥ ①⑥
戊	①、③、⑥

（4）水稻在我國廣泛種植，但每年因低溫冷害導(dǎo)致我國水稻減產(chǎn)300～500萬噸?；谏鲜鲅芯?，請為培育耐冷型優(yōu)質(zhì)水稻提供一個研究方向。

敲除W63基因；過度表達(dá)W76基因（或b148基因，或活性氧消除基因）；激活活性氧消除系統(tǒng)

敲除W63基因；過度表達(dá)W76基因（或b148基因，或活性氧消除基因）；激活活性氧消除系統(tǒng)

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