本发明公开了一组来源于水稻的与耐旱性相关的OsNCEDs基因,编码的蛋白质具有下述氨基酸序列之一:1)序列表中的SEQ ID NO:1、3或5;2)将序列表中SEQID NO:1、3或5的氨基酸残基序列经过一至十个氨基酸残基的取代、缺失或添加,且所衍生的蛋白质具有调控植物耐旱性的功能。实验证明,用本发明的基因转化水稻可显著提高水稻对干旱胁迫的耐受性。本发明的蛋白及其编码基因对于植物耐旱机制的研究,以及提高植物的耐旱性及相关性状的改良具有重要的理论及实际意义,将在植物(特别是禾谷类作物)的耐旱基因工程改良中发挥重要作用,应用前景广阔。