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水稻是目前世界最重要的粮食作物之一，科学家们一直致力于对其产量等主要农艺性状进行优化研究，其中以杂交育种为代表的常规育种等方法对此做出了巨大贡献。然而常规育种等方法存在着周期长，工作量大，以及远缘杂交不亲和等不足之处。而转基因水稻的出现则为突破极限带来了曙光，于是水稻转基因技术以其先天的优越性，而得到了迅速的发展。目前根瘤农杆菌介导的水稻遗传转化是获得转基因水稻最普遍且最有效的方法。然而由于转化体系的限制，目前除少数粳稻品种外，其他绝大多数水稻品种尤其是籼稻的转化效率非常低，同时大片段DNA的转化效率也一直不高。籼稻是我国南方主要的水稻品种，而大片段DNA转化在研究基因功能方面具有明显的优势，所以提高二者的转化效率势在必行。 农杆菌介导的拟南芥遗传转化分子机制已经进行了比较深入的研究，并据此报道了多种可提高拟南芥转化效率的分子生物学方法。所以对农杆菌介导的水稻遗传转化分子机制进行研究有望为提高水稻转化效率提供理论基础。 本实验以农杆菌介导的拟南芥遗传转化分子机制为参考，通过对参与转化的几种主要的拟南芥蛋白：AtVIP1、AtVIP2、AtImpa1、AtImpa4，及其在水稻中的同源蛋白的功能进行比对研究，从而对农杆菌介导的水稻遗传转化分子机制进行初步探索，以发现提高水稻转化效率的方法。 在研究农杆菌介导的拟南芥遗传转化分子机制过程中，对农杆菌Vir蛋白在拟南芥中的亚细胞定位及其定位机制的研究占有很重要的地位，故本研究对Vir蛋白在水稻中的亚细胞定位进行了研究。 前人的研究发现不同冠瘿碱型农杆菌对水稻的侵染效率相差较大，考虑到VirD2与VirE2的核靶向运输在农杆菌介导的植物遗传转化中起到非常关键的作用，我们推测侵染效率的差异可能由不同冠瘿碱型农杆菌VirD2和VirE2亚细胞定位的不同造成。据此我们对不同冠瘿碱型农杆菌的VirD2和VirE2在水稻中的亚细胞定位进行了比较研究。主要研究成果如下： 1．水稻原生质体亚细胞定位结果发现：VirD2完全定位于细胞核中，VirE3主要定位于细胞核中，其定位结果与在拟南芥中类似，暗示着农杆菌介导的水稻遗传转化机制与拟南芥的转化机制存在相似之处； 2．水稻原生质体亚细胞定位结果发现：VirE2主要定位于细胞核中，但细胞质中也有较多分布，与其在拟南芥、烟草等细胞中的定位不同，暗示着农杆菌介导的水稻遗传转化机制与拟南芥的转化机制也存在不同之处； 3．不同冠瘿碱型的四种Vir蛋白在水稻细胞中的亚细胞定位相同，说明不同冠瘿碱型的农杆菌对水稻侵染能力的不同与Vir蛋白亚细胞定位无关； 4．水稻中拟南芥AtVIP1、AtVIP2蛋白的同源蛋白OsbZIP84、OsVIP2均不能与VirE2互作，OsbZIP84、OsVIP2在农杆菌介导的水稻遗传转化过程中不再发挥与AtVIP1、AtVIP2相同的功能，而VirE3可能部分弥补了OsbZIP84功能缺失所带来的影响； 5．水稻中拟南芥AtImpa1、AtImpa4蛋白的同源蛋白OsImpa1、OsImpa4与VirE2，VirE3，VirF，VirD2等均互作，且定位于细胞核中。OsImpa1、OsImpa4在水稻遗传转化中的作用与AtImpa1、AtImpa4相似，但同时OsImpa1与AtImpa1相比多了可将VirE2运输进细胞核的功能； 6．通过酵母双杂交分段实验发现拟南芥AtVIP1与VirE2互作的具体区段为N端的133aa-164aa。而AtVIP2与VirE2互作区域位于其C端，为对OsbZIP84及OsVIP2的改造奠定了基础。