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光调节蛋白(LIR1,light-induced rice)是一类受光和生物钟调节的蛋白家族。在不同光照条件下,LIR1的mRNA转录水平不同,表现为运动周期近似自然界昼夜变化的节律性。不同来源的LIR1蛋白的氨基酸序列存在高度保守性,在植物的光反应及生物节律性调控方面有重要作用。水稻中LIR1蛋白在不同光照时间的节律性分析已经有详细的报道,但是关于节律性的调控机理及如何参与光系统的调控目前研究较少。因此,了解OsLIR1蛋白结构与功能对于全面了解LIR1蛋白家族分子机理有重大意义。本研究利用PCR技术克隆到OsLIR1基因的全长cDNA,序列分析其OsLIR1是一种不稳定的亲水性蛋白,主要由无规则卷曲和α-螺旋组成,含有N-叶绿体转运肽,存在糖基化、磷酸化及豆蔻酰化修饰位点。另外,在3-19位氨基酸之间的跨膜螺旋较强,在21-22位氨基酸的KG-R存在裂解位点,参与能量代谢。通过半定量RT-PCR方法分析了OsLIR1在转录水平上的表达情况。结果显示,OsLIR1在叶中表达量最高,而在根中几乎不表达。构建一系列转化植物的双元表达载体,通过农杆菌分别转化烟草和水稻得到OsLIR1的转基因植株。经抗性筛选、分化及生根得到转基因苗,再经PCR鉴定或GUS染色检测初步证实获得转基因植株。OsLIR1在转基因烟草中不具有光诱导表达的转录水平节律性。针对水稻超表达植株根部的绿色表型,做根的透射电镜(TEM)观察,OsLIR1的叶绿体多数有较大的淀粉粒。RT-PCR方法检测到叶绿体发育相关基因Rbc L,Rbc S等基因的转录水平发生变化。根据水稻OsLIR1基因上游序列扩增启动子。通过Plantcare对OsLIR1启动子顺式调控元件分析:序列中包含大量光调节相关元件,如:光应答元件组分AE-box、光应答元件的DNA保守区ATCT-motif及Box4;光应答相关元件G-box;部分光应答元件GAG-motif、GATA-motif、I-box、Sp1及TCT-motif等。OsLIR1::GUS转基因烟草的GUS染色也表明OsLIR1主要在叶片中表达,其次是茎中,而在根中几乎看不到GUS染色。PCR检测转基因烟草叶中OsLIR1启动子启动GUS的能力比较弱。OsLIR1-GFP转基因烟草的亚细胞定位显示,OsLIR1定位于细胞质中的叶绿体。