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(shí)水稻是我國(guó)大第一大糧食作物，其產(chǎn)量直接關(guān)系到國(guó)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(shí)，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(xiàn)較大的是株高，目前已鑒定出很多半矮稈基因。通過(guò)對(duì)矮稈突變體的研究，許多參與植物激素合成或信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的控制因子和調(diào)控途徑已被鑒定

2、出來(lái)，但對(duì)于水稻的矮生機(jī)制仍不清楚。另外，水稻中關(guān)于莖稈彎曲生長(zhǎng)突變體的報(bào)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(gè)苗期莖稈呈扭曲螺旋生長(zhǎng)，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(guò)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(jiǎn)稱RO。生長(zhǎng)素能夠抑制RO基因的表達(dá)，而生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸抑制劑NPA則誘導(dǎo)其表達(dá)。ro突變體表現(xiàn)出對(duì)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(zhǎng)的表型，暗示RO基因的突變可能導(dǎo)致了生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸?shù)臏p弱。FM1-43對(duì)根部囊泡運(yùn)輸?shù)难芯勘砻?，ro突變體囊泡運(yùn)輸過(guò)程對(duì)抑制劑BFA不敏感;BFA對(duì)水稻主根伸長(zhǎng)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(yùn)可能通過(guò)調(diào)控生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸過(guò)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(dá)譜芯片分析結(jié)果表明，RO基因可能通過(guò)部分轉(zhuǎn)錄因子及細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)蛋白基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控而直接參與了