整合素是动物细胞粘附分子的重要成员,属于一类跨膜蛋白的超家族,是由两个跨膜糖蛋白亚基(α和β亚基)通过非共价键连接而成的异二聚体,介导细胞间的粘附作用和细胞内外的信号转导,是胞外基质-质膜-细胞骨架连续体的重要组成部分。植物中存在的与动物整合素具有类似结构与功能的蛋白被称为类整合素。水稻Os03g0199100是与拟南芥中编码类整合素基因(AT14A)具有同源序列的基因,并且预测蛋白结构表明其与动物整合素亚基的构成更加类似,推测Os03g0199100编码蛋白很可能即为水稻中的类整合素(OsILP)。本实验以水稻(日本晴)为材料,综合利用分子生物学,植物生理学,生物化学和细胞生物学等技术,以判明水稻中是否存在与动物整合素具有类似结构与功能的蛋白(类整合素),并克隆OsILP基因获得相应的转基因悬浮细胞系后初步研究其功能。主要结果如下:1.通过改善培养基和培养技术建立了野生型水稻(日本晴)悬浮细胞系。实验结果表明,液体培养基中pH值和生长素(2,4-D)含量对悬浮细胞系的建立和健壮生长影响较大。本实验条件下,当pH值为5.3和2,4-D浓度为2.0mg/L时悬浮细胞系长得尤为良好。2.以人整合素β1亚基抗体作探针,采用间接免疫荧光定位的方法,分别在水稻根尖细胞、愈伤细胞和悬浮细胞的细胞膜和细胞核上出现了类整合素蛋白标记的特异性荧光,提示其很可能也定位于细胞膜。3.采用RT-PCR和TOPO克隆的方法从水稻中克隆出了Os03g0199100基因,并与报告基因GFP融合构建了过表达载体,再通过原生质体瞬时表达技术研究了OsILP蛋白在细胞中的表达和定位,结果表明OsILP-GFP融合蛋白主要在质膜中表达。再通过农杆菌介导的方法侵染水稻悬浮细胞,获得过表达的转基因悬浮细胞系,结果进一步确证了OsILP蛋白主要定位于细胞膜。同时,转OsILP基因悬浮细胞系的建立也为该蛋白生理功能的研究创造了条件。以上结果表明,水稻细胞质膜上存在与动物整合素具有类似结构(或抗原决定簇)的蛋白——类整合素。其是否与整合素一样作为质膜上的中间分子介导了植物细胞壁-质膜-细胞骨架连续体,从而参与了细胞内外信号的转导还有待进一步深入研究。