水稻隱花色素及其互作蛋白的功能初步研究.pdf

1、隱花色素Cryptochromes(CRYs)是一類藍(lán)光受體，在藻類、真菌、苔蘚、蕨類、種子植物和動(dòng)物中廣泛存在。植物隱花色素參與調(diào)節(jié)光響應(yīng)，如光形態(tài)建成、開花時(shí)間、生物鐘、氣孔開放和細(xì)胞凋亡等過(guò)程。在模式植物擬南芥中，隱花色素調(diào)節(jié)光響應(yīng)的機(jī)制已經(jīng)有較深入的研究，但在水稻中的調(diào)節(jié)機(jī)制尚不清楚。本研究對(duì)水稻隱花素的功能和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制進(jìn)行了初步探索，主要研究結(jié)果如下：
　　(1)克隆了水稻中的三個(gè)隱花色素基因：OsCRY1a、OsCR

2、Y1b和OsCRY2。
　　(2)利用酵母雙雜技術(shù)證實(shí)OsBICs(blue-light independent interaction with Cryptochromes)蛋白能夠與OsCRYs相互作用，其中：OsBIC1與OsCRY2的作用依賴于藍(lán)光，OsBIC2在黑暗中也能與OsCRYs相互作用，且藍(lán)光能促進(jìn)其互作。
　　(3)利用CRISP技術(shù)創(chuàng)制水稻隱花素及其互作蛋白編碼基因的突變體。構(gòu)建了OsCRYs、OsBI

3、Cs、OsCIBs、OsSPAs、OsCOP1的CRISPR/Cas9載體并轉(zhuǎn)化水稻，其中OsCRY1a、OsCRY1b、OsCRY2和OsBIC1基因在T0和T1代轉(zhuǎn)化材料中檢測(cè)到了堿基缺失、增加或替換等突變；已獲得純合的Oscry1a、Oscry1b和Osbic1突變體，其它基因純合突變體正在鑒定中。
　　(4)苗期表型分析表明Oscry1a和Oscry1b突變材料在藍(lán)光下均表現(xiàn)為顯著的葉鞘伸長(zhǎng)的表型，而Osbic1突變體植株

4、變矮；開花表型正在鑒定中。
　　(5)獲得了OsBIC1和OsBIC2的過(guò)表達(dá)水稻材料。分別制備了特異識(shí)別OsBIC1和OsBIC2的抗體，并通過(guò) western blot證實(shí) OsBICs蛋白在過(guò)表達(dá)植株中獲得高水平表達(dá)。表型觀察發(fā)現(xiàn)， OsBICs過(guò)表達(dá)植株在自然條件下表現(xiàn)為抽穗延遲表型，這與前人已報(bào)道的 OsCRYs過(guò)表達(dá)導(dǎo)致的水稻抽穗期提前表型相反。
　　綜合上述結(jié)果，OsBICs蛋白能夠與OsCRYs蛋白互作，且O