水稻莖桿扭曲基因RO的功能研究.pdf

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一，養(yǎng)育著全球約半數(shù)以上的人口。同時水稻是我國大第一大糧食作物，其產(chǎn)量直接關(guān)系到國家的糧食安全。水稻的株型與產(chǎn)量和抗性密切相關(guān)，理想株型是水稻選育的重要方向，是水稻超高產(chǎn)育種的重要基礎(chǔ)[1];同時，株型的發(fā)育也是發(fā)育生物學(xué)的重要研究方向。
　　在諸多的株型性狀研究中研究較多且貢獻較大的是株高，目前已鑒定出很多半矮稈基因。通過對矮稈突變體的研究，許多參與植物激素合成或信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的控制因子和調(diào)控途徑已被鑒定

2、出來，但對于水稻的矮生機制仍不清楚。另外，水稻中關(guān)于莖稈彎曲生長突變體的報道非常有限，而且研究也不夠深入。在前期的工作中，我們發(fā)現(xiàn)了一個苗期莖稈呈扭曲螺旋生長，葉片扭曲，后期莖稈逐漸直立，但植株矮化，穗子和種子變小的突變體。通過圖位克隆的方法，克隆到了該基因，屬于成蛋白家族新成員，暫將其命名為ROTATED，簡稱RO。生長素能夠抑制RO基因的表達，而生長素極性運輸抑制劑NPA則誘導(dǎo)其表達。ro突變體表現(xiàn)出對NPA超敏感，而用NPA處理野

3、生型則能夠模擬突變體莖稈扭曲生長的表型，暗示RO基因的突變可能導(dǎo)致了生長素極性運輸?shù)臏p弱。FM1-43對根部囊泡運輸?shù)难芯勘砻?，ro突變體囊泡運輸過程對抑制劑BFA不敏感;BFA對水稻主根伸長的抑制作用在ro突變體中也不敏感，這些結(jié)果表明囊泡轉(zhuǎn)運可能通過調(diào)控生長素的極性運輸過程而參與RO基因?qū)λ局晷偷目刂?。利用NPA處理的野生型及ro突變體的表達譜芯片分析結(jié)果表明，RO基因可能通過部分轉(zhuǎn)錄因子及細胞壁結(jié)構(gòu)蛋白基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控而直接參與了