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铁是植物生长和发育所必需的微量元素之一，它参与植物的叶绿素合成，并且是很多酶的重要组成部分。在面对复杂的生存环境时，植物维持体内的铁稳态非常重要，所以植物进化出一系列的Fe吸收和转运的调控机制。解析参与铁吸收、代谢和体内平衡的重要调控基因，研究植物缺铁的响应机制，培育富铁植物品种具有重要意义。 本实验室在前期通过分析缺铁水稻的基因芯片，发现一个缺铁诱导的碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)家族的转录因子—OsIRO3。OsIRO3，该转录因子负调控水稻的缺铁信号响应(Zheng et al.，2010)。通过进化分析，我们还发现水稻中有一个OsIRO3的高度同源基因OsbHLH62。本研究主要目的是发展OsIRO3和OsbHLH062的超表达和突变体遗传材料，并初步分析这两个基因的功能。 本研究中，利用一系列分子生物学与植物生理学方法，我们分析了OsIRO3和OsbHLH062的蛋白结构、表达模式、亚细胞定位和蛋白互作等。通过分析Genevestigator中的基因芯片数据发现，OsIRO3在水稻组织中广泛表达，而OsbHLH062在种子，根和花中广泛表达，在叶片、茎和节等地上部分表达相对较低。进一步利用启动子接GUS报告基因，发现OsIRO3和OsbHLH062主要在维管组织中表达，同时OsIRO3受缺铁诱导表达。基因枪轰击洋葱表皮细胞及原生质体转化，证明OsIRO3和OsbHLH062融合的GFP蛋白定位在细胞核中，符合预期。但是酵母实验发现，OsIRO3具有转录因子的自激活功能而OsbHLH062不具备自激活功能。进一步的酵母双杂交分析发现， OsbHLH062能够与其自身和OsIRO3相互作用。利用BiFC实验，我们进一步确认了OsbHLH062和OsIRO3在水稻原生质体中的相互作用。最后，我们利用水稻转基因和CRISPR/Cas9等技术，培育了OsIRO3和OsbHLH062的超表达和突变体材料。 本研究中，我们明确了OsIRO3和OsbHLH062的表达，亚细胞定位与相互作用方式，利用发展的超表达和突变体等遗传材料，下一步将对OsIRO3和OsbHLH062在水稻铁信号调控网络中的功能进行更详细的研究。