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隐花色素Cryptochromes(CRYs)是一类蓝光受体,在藻类、真菌、苔藓、蕨类、种子植物和动物中广泛存在。植物隐花色素参与调节光响应,如光形态建成、开花时间、生物钟、气孔开放和细胞凋亡等过程。在模式植物拟南芥中,隐花色素调节光响应的机制已经有较深入的研究,但在水稻中的调节机制尚不清楚。本研究对水稻隐花素的功能和信号转导机制进行了初步探索,主要研究结果如下:(1)克隆了水稻中的三个隐花色素基因:OsCRY1a、OsCRY1b和OsCRY2。(2)利用酵母双杂技术证实OsBICs(blue-light independent interaction with Cryptochromes)蛋白能够与OsCRYs相互作用,其中:OsBIC1与OsCRY2的作用依赖于蓝光,OsBIC2在黑暗中也能与OsCRYs相互作用,且蓝光能促进其互作。(3)利用CRISP技术创制水稻隐花素及其互作蛋白编码基因的突变体。构建了OsCRYs、OsBICs、OsCIBs、OsSPAs、OsCOP1的CRISPR/Cas9载体并转化水稻,其中OsCRY1a、OsCRY1b、OsCRY2和OsBIC1基因在T0和T1代转化材料中检测到了碱基缺失、增加或替换等突变;已获得纯合的Oscry1a、Oscry1b和Osbic1突变体,其它基因纯合突变体正在鉴定中。(4)苗期表型分析表明Oscry1a和Oscry1b突变材料在蓝光下均表现为显著的叶鞘伸长的表型,而Osbic1突变体植株变矮;开花表型正在鉴定中。(5)获得了OsBIC1和OsBIC2的过表达水稻材料。分别制备了特异识别OsBIC1和OsBIC2的抗体,并通过western blot证实OsBICs蛋白在过表达植株中获得高水平表达。表型观察发现,OsBICs过表达植株在自然条件下表现为抽穗延迟表型,这与前人已报道的OsCRYs过表达导致的水稻抽穗期提前表型相反。综合上述结果,OsBICs蛋白能够与OsCRYs蛋白互作,且OsBICs在苗期光形态建成和开花期调控方面均与OsCRYs呈现相反的功能,因此我们推测OsBICs主要是通过蛋白互作抑制OsCRYs介导的光信号转导。该研究为进步一步解析水稻隐花素介导的光信号转导机制提供了基础。