【摘 要】
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卵形家族蛋白（Ovate Family Protein,OFP）是植物中特有的一类转录因子家族,能够调节植物激素活性从而调控植物形态发育。水稻基因组编码33个Os OFP,目前已报道Os OFP6有抗旱、抗冷的功能,Os OFP2调节GA合成酶基因表达,Os OFP22同时调节BR和GA响应,Os OFP1、Os OFP3、Os OFP8和Os OFP19调节BR信号传导。稻花香水稻品种（DHX）
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卵形家族蛋白（Ovate Family Protein,OFP）是植物中特有的一类转录因子家族,能够调节植物激素活性从而调控植物形态发育。水稻基因组编码33个Os OFP,目前已报道Os OFP6有抗旱、抗冷的功能,Os OFP2调节GA合成酶基因表达,Os OFP22同时调节BR和GA响应,Os OFP1、Os OFP3、Os OFP8和Os OFP19调节BR信号传导。稻花香水稻品种（DHX）是东北地区的主栽品种之一,是长粒香米,经济价值高,但其植株高,茎秆细,在抽穗后谷粒灌浆期倒伏严重,严重影响产量。干旱胁迫是影响水稻生产最主要的环境因素之一,干旱诱导ABA合成,ABA诱导气孔关闭,抑制生长,通过减少物质和能量的代谢维持存活。研究表明,BR与ABA以相互拮抗的方式协调生长与干旱响应的矛盾。本研究中,我们对Os OFP19过表达（OsOFP19-OE）转基因水稻形态和农艺性状进行了调查与分析,同时鉴定其抗旱性,明确了OsOFP19-OE提高DHX水稻产量和抗旱性的潜力,明确了Os OFP19调节BR-ABA交互作用的功能。利用转录组测序,分析OsOFP19-OE调节的生物学过程和分子功能,鉴定了一个新基因OFP19R1调节ABA响应的功能。我们的研究为深入认识OFP家族的生物学功能和充分发挥Os OFP19基因在水稻分子设计育种中的应用价值奠定基础。主要研究结果如下:1.OsOFP19-OE转基因DHX水稻株高降低、株型紧凑,千粒重增加。OsOFP19-OE转基因Kitaake和DHX水稻均出现半矮化、茎秆加粗、株型收敛,粒形变圆变厚的性状。OsOFP19-OE/DHX千粒重、每穗粒数、每穗实粒数均增加。OsOFP19-OE/DHX中BR失活酶基因CYP734As表达量增加,说明Os OFP19过表达能够促进转基因DHX水稻中BR失活,抑制其信号传导,进而调节株型和粒形。Os OFP19主要形成7种单倍型,单倍型与粒形连锁,其中Hap7的千粒重最高,籽粒长宽比较大,可能是一个理想的自然变异。2.OsOFP19-OE转基因水稻幼苗抗旱性提高OsOFP19-OE水稻幼苗耐旱性提高,种子萌发和幼苗生长对ABA处理更加敏感,OsOFP19-OE株系中ABA合成酶基因表达量上调,内源ABA含量增加。表明Os OFP19能够通过促进ABA合成来促进ABA信号传导,进而提高水稻抗旱性。3.OsOFP19-OE转录组测序分析与验证OsOFP19-OE调节植物激素信号传导、MAPK模块和植物-病原体互作等途径,OsOFP19-OE中表达量显著上调的OFP19R1基因正向调节ABA响应。OFP19R1很可能是Os OFP19的一个下游蛋白。
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