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OsYchF1属于水稻非传统G蛋白,在水稻抗逆反应中起负调控因子的作用,但目前对OsYchF1的研究主要以模式植物拟南芥和烟草为材料,在水稻中的研究相对较少。高盐和水分胁迫是水稻生长和发育过程中面临的主要非生物胁迫,研究水稻OsYchF1响应高盐和水分胁迫的反应机制,以及OsYchF1与其调控蛋白OsGAP1的相互作用区域,对揭示水稻抗逆反应的分子机制和利用基因工程手段改善水稻的抗逆能力具有重要意义。我们主要的研究结果如下:1.用150 mM NaCl和20%PEG 6000胁迫处理后,水稻Osychf1突变体的生长表型好于野生型水稻,叶绿素含量、鲜重和干重高于野生型;而OsYchF1过表达水稻株系与其突变体生长表型相反,NaCl处理后过表达株系几乎完全枯死,PEG 6000处理后,OsYchF1过表达水稻株系明显比野生型矮小,两种处理下其叶绿素含量、根长、鲜重和干重几乎都显著或极显著低于野生型水稻。研究结果还显示,与野生型水稻相比,水稻Osychf1突变体对高盐和水分胁迫的抗性更强,而OsYchF1过表达水稻株系对胁迫更敏感。2.用150 mM NaCl和15%PEG 6000处理后,水稻Osychf1突变体的SOD(超氧化物歧化酶)酶活性都显著或极显著高于野生型水稻,CAT(过氧化氢酶)和POD(过氧化物酶)酶活性也高于野生型,MDA(丙二醛)含量比野生型低,且都存在显著性差异;相反,水稻OsYchF1过表达株系的SOD活性都显著或极显著低于野生型。说明在高盐和水分胁迫下,Osychf1突变体的抗氧化胁迫能力高于野生型,而OsYchF1过表达株系的抗氧化胁迫能力低于野生型。3.在盆栽实验中,与野生型水稻相比,水稻Osychf1突变体的分蘖数显著高于野生型;水稻OsYchF1过表达株系的穗数、每穗粒数、结实率和产量都低于野生型水稻,且有显著性差异。4.前人研究结果表明水稻OsYchF1可与OsGAP1蛋白相互作用,最终使OsYchF1蛋白失活,且OsGAP1可能作为正调控因子参与水稻抗逆反应。我们初步研究结果显示在150 mM NaCl和15%PEG6000处理下,水稻Osgap1突变体比野生型水稻不耐胁迫,其根长、鲜重和干重都显著或极显著低于野生型水稻。这一结果表明OsGAP1突变后,可能无法调控OsYchF1活性,导致Osgap1突变体比野生型不耐高盐和水分胁迫,也进一步表明OsGAP1可能作为正调控因子参与水稻抗旱耐盐反应。5.为了研究水稻OsYchF1蛋白与OsGAP1的相互作用区域,我们预测了OsYchF1和OsGAP1在空间上可能的相互作用的模型,然后利用pull-down技术进一步确定它们的相互作用区域,发现OsYchF1能通过自身的G结构域与OsGAP1发生相互作用。以上的结果表明OsYchF1在水稻响应高盐和水分胁迫中起负调控作用,水稻Osychf1突变体比野生型水稻更耐高盐和水分胁迫,盆栽种植的水稻OsYchF1过表达株系在产量上低于野生型。此外,OsGAP1可能作为正调控因子参与水稻抗旱耐盐反应,OsYchF1蛋白是通过自身的G结构域与其调控蛋白OsGAP1发生相互作用。因此,水稻OsYchF1及其互作蛋白OsGAP1可能是调控水稻抗旱耐盐的关键作用因子。