植物抗旱基因工程。干旱影响植物的生长发育，造成作物减产，加剧全球粮食为机。随着植物耐旱基因近几年的研究进展相继克隆出了一些重要的耐旱基因。迄今，已有数十种植物被转化，获得了不同程度的抗旱转基因植株，并已在水稻上成功地进行了转抗旱基因水稻品系的培育，为其他植物的转抗旱基因的研究带来了广阔的应用前景。
水分胁迫时植物体内积累各种有机和无机物质，以提高细胞液浓度，降低其渗透势，这样植物就可保持水分，适应水分胁迫环境。通常积累的代谢物包括脯氨酸、甜菜碱、甘露糖醇、山梨醇、海藻糖、果聚糖等。通过转基因技术能使作物本身在干旱条件下产生更多的渗透调节保护物质，从而可大大提高作物的抗旱性。目前，人们将渗透物质调节酶基因转入植物中，提高其抗旱能力。如脯氨酸合成酶基因、果聚糖合成酶基因、甜菜碱合成有关的酶基因、海藻糖及甘露醇合成相关基因等。
人们通过对干旱胁迫下的植物体内抗氧化防御系统进行的大量研究，认为该系统是由一些能够清除活性氧的酶系和抗氧化物质组成。如超氧化歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD），过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸（AsA）等。它们协同抵抗干旱胁迫诱导的氧化伤害。在整个防御系统中，SOD是所有植物在氧化作用中起重要作用的抗氧化酶。根据其结合的金属离子的不同，SOD可分为Cu/Zn-SOD、Mn-SOD和Fe-SOD3种类型。
SOD是植物体内第一个清除活性氧的关键抗氧化酶，近年来，通过SOD基因工程改良植物耐旱性。如将烟草的Mn-SODcDNA导入苜蓿后，转基因苜蓿的抗旱性得到了提高，保持较高的生活力。
由于在逆境条件下一些逆境相关的转录因子能跟调节功能基因的表达和信号转导，它们在转基因植物中的过量表达会激活许多抗逆功能基因同时表达，因此，可以通过转化调节基因来提高植物的耐旱性。DREB转录因子是目前研究较多的抗非生物胁迫的转录因子。如利用差示显示法从干旱处理的拟南芥中克隆了一批受干旱诱导的基因，定义为rd（responsivetodehydration）基因，对其中rd29A基因启动子进行分析，揭示了一个与干旱、高盐及低温胁迫应答基因有关的DRE顺式作用元件，并克隆了3个与DRE元件结合的转录因子DREB2A和DREB2B，用干旱或高盐（250mmol/LNaCl）处理10min内，DREB2A和DREB2B被快速强烈诱导，并且不受外源ABA的诱导。