水稻OsRLK1基因的生物学功能分析

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CrRLK1L是植物中特有的一类类受体蛋白激酶(RLKs)亚家族。目前已知拟南芥中有17个家族成员,在植物组织中广泛表达,参与调控细胞伸长,维持细胞壁完整,调控植物的极性生长,受精过程中细胞间通讯,生物和非生物胁迫应答等生长发育过程。在水稻中有20个成员,但相关功能研究鲜有报道。本论文中,我们通过研究Os RLK1的时空表达模式,分析该基因突变体和过表达植株表型,揭示Os RLK1在水稻发育中起着重要作用。获得的主要结果如下:1.构建了Os RLK1pro-GUS载体并获得了转基因植株,通过GUS组织化学染色,分析了OsRLK1的时空表达模式,发现它在胚胎中有表达,在胚芽鞘,根等各器官维管组织中表达很强,在雌蕊,幼穗,颖壳中也有较强的表达。2.对基因敲除突变体osrlk1整个发育期进行了表型观察,发现与野生型相比,osrlk1生长缓慢,植株矮小,节间缩短,叶夹角增大,叶片变小,有效分蘖数比例降低,结实率降低。暗示Os RLK1基因敲除影响了水稻的生长发育。3.通过对osrlk1叶夹角进行不同浓度梯度油菜素内酯处理,观察发现突变体osrlk1叶夹角增大幅度更显著,表明osrlk1叶夹角对BL超敏。通过对osrlk1胚芽鞘和根进行油菜素内酯处理,发现osrlk1胚芽鞘伸长更明显,根更加卷曲,表明osrlk1胚芽鞘和根对BL敏感性也比野生型强。4.构建了Os RLK1过表达的载体:pUbi:RLK1,转化水稻愈伤,筛选出阳性苗,鉴定出Os RLK1表达量上调30-50倍的株系,并进行表型观察,发现其表型与野生型无明显差异。以上结果显示,Os RLK1在水稻组织器官中表达广泛,参与水稻生长发育的许多过程。OsRLK1可能通过影响油菜素内酯信号途径,调控水稻叶夹角,胚芽鞘和根发育等生物学过程。
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