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生长素在植物生长发育过程中具有重要的调控作用。植物体对生长素的响应,主要是通过生长素加强AUX/IAA蛋白和泛素连接酶复合体SCFTIR的结合,使AUX/IAA蛋白降解,影响下游生长素响应基因(包括AUX/IAA基因)的表达来完成的一个动态平衡的信号转导调控体系。在这一过程中是否有未知的共作用因子或伴侣蛋白参与,是目前生长素信号转导研究的主要方向之一。本文筛选到一个水稻侧根发生缺陷突变体,并确定其为水稻亲环素OsCYP2突变体的等位突变体。该突变体的OsCYP2基因开放阅读框中,457bp G到T的单碱基替换突变,形成了终止密码子,使得蛋白翻译提前终止。从而导致了一系列生长素信号缺失表型,包括侧根缺失,花粉发育受阻和对外源生长素处理的不敏感。基因互补试验确证了Oscyp2-1的突变表型是由于OsCYP2基因突变造成的。通过对突变体表型以及细胞水平、分子水平的分析,主要研究结果为下:(1)突变体的侧根起始受阻。通过对突变体主根中细胞周期标记基因Cyc1;1::GUS的切片观察,可以发现侧根原基的起始在韧皮部极中柱鞘细胞第一次垂周分裂之前就已终止。(2)突变体的花粉发育不完全。突变体的花药颜色偏白,碘一碘化钾染色显示花粉中淀粉分布不均匀,扫描电镜观察显示花粉的表面结构塌陷。将野生型的花粉授粉到突变体的柱头上可以正常结实,说明在突变体中,雌蕊的功能并没有受到影响。(3)在突变体中,水稻AUX/IAA蛋白在外源生长素NAA处理下的降解速度明显下降。对转入野生型和突变体的OsIAA11:GFP蛋白在NAA处理下的荧光强度时间梯度观测分析显示,突变体中OsIAA11蛋白在NAA处理下的降解速度下降。(4) OsCYP2与OsSGT1的互作关系。酵母双杂筛库分析表明OsSGT1和OsCYP2有相互作用。体外的GST pull-down实验和烟草中的荧光素酶互补实验验证了这一结果。我们的结果显示OsCYP2和OsSGT1一起通过调控AUX/IAA蛋白的降解参与了水稻生长素信号调控水稻侧根发生和花粉发育的过程。