蛋白质折叠是真核细胞中的基本生物学过程，蛋白质折叠过程极易受到外界环境胁迫的干扰。当大量错误折叠或未折叠蛋白聚集在内质网中后，可引起内质网胁迫，启动未折叠蛋白应答（UPR），帮助蛋白折叠或将不能正确折叠的蛋白质降解。在模式植物拟南芥中，目前研究比较清楚的内质网UPR调控通路主要有S2P-bZIP28和IRE1-bZIP60通路，但拟南芥内质网UPR过程中基因调节机制研究仍然不够清楚。我们发现NAC103是典型的NAC家族蛋白，N端具有非常保守的DNA结合域，C末端具有转录激活活性，能够形成同源二聚体，NAC103-YFP融合蛋白定位于细胞核内。在拟南芥中稳定表达NAC103-YFP后，转基因植物在正常生长条件下表现为发育迟缓、开花推迟，UPR下游基因（比如CRT1、CNX1、PDI5、UBC32）上调表达。原生质体瞬时转化实验表明：CRT1、CNX1等下游基因1000bp上游启动子序列能响应内质网胁迫诱导剂的诱导，正常条件下共表达NAC103蛋白能够激活CRT1、CNX1等启动子驱动的报告基因。在加入内质网胁迫诱导剂的培养基上，与野生型拟南芥相比，过量表达NAC103-YFP的转基因植物出真叶率较高，而低量表达NAC103的转基因植物出真叶率较低。这些结果表明NAC103能调控UPR下游基因的表达，在内质网胁迫应答中发挥了重要的作用。利用拟南芥原生质体瞬时转化法和双荧光素酶报告基因检测方法分析了NAC103启动子序列中的顺式作用元件。通过不断截短和碱基突变分析，发现NAC103启动子序列包含一个新的UPR顺式作用元件UPRE-III。结合原生质体瞬时转化、酵母单杂、凝胶迁移实验等多种方法证明bZIP60能够直接结合UPRE-III。在内质网胁迫应答中依赖于bZIP60表达的53个下游基因中，19个基因的转录起始位点前1000bp启动子序列中含有至少一个UPRE-III顺式作用元件，暗示UPRE-III可能也是调控其它UPR基因上调表达的顺式作用元件。已有的报道证明内质网胁迫应答与植物应答各种生物和非生物逆境有密切联系。通过本项目资助，我们发现了一个新的内质网胁迫应答顺式作用元件UPRE-III，阐明了一个植物特有的转录因子NAC103在内质网胁迫应答中的生物功能，建立了一个围绕NAC103的植物内质网胁迫应答的转录调控单元，加深了我们对植物内质网胁迫应答的理解。