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水稻是世界上最重要的粮食作物之一，是全球超过50％人口的主食和能量来源，也是基因组学研究的模式植物(Jeon et al.，2001)。本实验室前期的研究工作表明水稻基本转录因子Os10jBTF3(Basic transcript factor3)蛋白的抑制会造成水稻植株的微型化和花粉败育(Wang et al.，2012)，同时，通过酵母双杂交实验发现五个蛋白与Os10jBTF3互作，这些蛋白包括两个Rf-like PPR蛋白OsPPR920和OsPPR676，一个分子伴侣蛋白OsHsp82，两个真核翻译起始因子OseIF3e和OseIF3h(Wang et al.，2012)，因此，推测这些蛋白共同组成一个完整的调控系统，即Os10jBTF3调控途径，调控水稻株型的建成及花粉发育。为了进一步验证这一推测，本研究以Os10jBTF3调控途径所包含的OsHsp82、OseIF3e、OseIF3h、OsPPR676、OsPPR920和Os10jBTF3等6个基因为研究对象，通过RNAi抑制、过表达分析和酵母双杂交手段来初步验证它们对水稻株型及花粉发育的调控作用。研究所获得的结果如下: (1)基因过表达分析结果显示，OsHsp82OE、OseIF3hOE和OsPPR676OE植株与野生型对照相比在株型和结实率上并无明显差异，说明这些基因的过表达不影响水稻株型和花粉发育。 (2)然而，RNAi干涉结果显示尽管OsHsp82Ri和OseIF3hRi在营养生长阶段和野生型植株完全一样，没有出现任何异常表型，但在进入生殖生长阶段后，I2-KI染色结果显示OsHsp82Ri和OseIF3Ri的花粉都有不同程度的败育现象，其中，OseIF3hRi大部分花粉表现为典败，花粉粒空瘪成不规则形状，而OsHsp82R1i的这种不规则形状花粉较OseIF3hRi少。另外，OsHsp82Ri和OseIF3hRi的花粉经过DAPI染色后，2个精核和1个营养核则未见异常。至于，OsPPR920Ri的花粉育性也受到了影响，OsPPR920Ri约有一半左右花粉粒无法着色但花粉呈圆形，很明显属于圆败类型，而其余花粉染色正常。实验结果因此表明，OsHsp82、OseIF3h、OsPPR920基因表达量的降低确实影响了水稻花粉的发育。 (3)OseIF3e的敲除影响了水稻的整个生长发育过程。OseIF3e的表达模式检测结果显示，OseIF3e基因属于组成型表达。作为最直观的表型，OseIF3eRi和野生型的表型差异首先表现在植株的高矮上，而且在三叶期、抽穗期及成熟期OseIF3eRi都较野生型矮小，这种差异在三叶期前还不是特别明显，随着秧苗开始自养，株高差距逐渐明显，直至抽穗后植株不再伸长为止。除了株高差异外，OseIF3eRi其他性状也表现出明显的缩小或微型化，如第一剑叶长、宽，穗长，各节间长，种子长、宽，千粒重等。这些结果表明OseIF3e的敲除和Os10jBTF3的敲除一样都能导致水稻植株的微型化现象，同时，这些结果还说明Os10jBTF3是通过OseIF3e对水稻株型起调控作用的。 (4)酵母双杂结果表明eIF3e作为翻译起始的eIF3的一个亚基，能通过OseIF3eN端的eIF3功能域的互作形成体内二聚体，此外，OseIF3e1-439aa，OseIF3e1-240aa均和翻译起始因子的的2个亚基eIF3h和eIF6a互作，证实N端的eIF3_N功能域发挥着重要作用。另外，eIF3e1-439，OseIF3e1-240aa均与OsICK1、OsICK5、OsICK6互作。这些结果暗示OseIF3e可能作为翻译起始的中心，与其他亚基形成复合体，再通过与ICKs相互作用，影响细胞分裂和生长，共同调控水稻的生长发育。