扩展蛋白(Expansin)广泛存在于植物的各个组织中,构成植物细胞壁类蛋白质中的重要组成部分。它作为唯一的可体外诱导离体细胞壁伸展的细胞壁松弛因子,参与植物生长发育过程涉及细胞壁动态延展的各种生理活动中,如种子萌发、根毛伸长、叶片生长发育、叶柄脱落、花粉管生长、果实成熟等,并参与旱、病、高温等逆境胁迫应答反应。扩展蛋白作为一种独特的蛋白,在它最适的pH值条件下,能激活导致细胞壁的扩张和延长,而这个过程不需要其他的激活蛋白就能完成。所以扩展蛋白能够促使细胞壁扩张,使植物体加速生长。本工作根据Gene Bank上登录的水稻β-EXP亚家族OsEXPB7基因的序列,设计引物,利用RNA干涉(RNAi)技术构建OsEXPB7RNA干涉植物表达载体,通过根癌农杆菌遗传转化法将水稻OsEXPB7基因的RNA干涉表达载体导入水稻品种日本晴,提取野生型和T0代转基因OsEXPB7植株基因组DNA,初步鉴定转基因OsEXPB7的阳性植株。半定量和实时定量Real-timePCR分析表明,转基因阳性植株中OsEXPB7的表达水平较正常野生型明显降低,说明已获得水稻OsEXPB7基因RNA干涉的转基因植株。OsEXPB7下调不明显的转基因株系(Transgenic Negative Control,TNC)做为株内的对照参与表型分析。本工作研究了发现了OsEXPB7基因在成熟日本晴根、茎、叶、节和花中均有表达,说明在水稻的各主要组织中OsEXPB7基因具有组成性表达特性。对转基因植株的田间性状进行检测,与同期平行种植野生型日本晴相比,转基因OsEXPB7下调植株变矮、秕谷率升高,谷粒的长度和宽变减小、长宽比略有增加,千粒重有所降低,这可能是由于扩展蛋白OsEXPB7基因减少谷粒的库容而降低了水稻的产量;花粉染色(I2-KI染色法)结果也显示,OsEXPB7转基因植株花粉败育率高于WT野生型。T1代OsEXPB7转基因幼苗实验显示,与WT野生型相比,OsEXPB7转基因植株生长缓慢,叶片披垂。以20mg/L赤霉素(GA)处理WT、OsEXPB7转基因株系幼苗7d后,转基因幼苗苗长的抑制率较正常条件下有所减少,表明在赤霉素诱导下RNA干涉转基因幼苗的生长抑制作用可以得到部分补偿。水淹条件模拟深水稻环境,OsEXPB7植株的苗长伸长速度也慢于WT植株。此外,转基因植株还出现叶片褪绿现象,叶绿素含量降低,显示OsEXPB7基因还可能参与叶绿体发育和/或叶绿素合成。综上所述,OsEXPB7基因可能通过调节细胞壁的延展而影响水稻生长发育,也影响到了水稻的光合作用,并受赤霉素的调控。本工作研究结果为进一步深入解析水稻扩展蛋白基因功能提供了支持,为深入探讨细胞壁扩张的分子机理奠定基础,同时也为揭示植物细胞和植物体的生长发育的奥秘提供了重要的资料。