水稻OsOFP8和OsOFP19基因在水稻株型建成中的功能

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OVATE Family Proteins(OFPs)是植物特有的转录因子,其羧基端包含一个大约由70个氨基酸组成的OVATE结构域。水稻中共有31个OFP基因,但具体功能知之甚少。本论文研究结果表明OsOFP8和OsOFP19在水稻株型建成过程中发挥了重要作用。  OsOFP8基因的功能如下:1,OsOFP8正向调控水稻叶片夹角大小,过表达OsOFP8基因导致水稻叶片夹角变大,而降低OsOFP8的表达(RNAi)导致水稻叶片夹角变小;2,OsOFP8正向调控水稻油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)途径,过表达植株对外源BL(Brassinolide)处理更加敏感,而RNAi植株对外源BL处理不敏感;3,OsOFP8蛋白是BR信号转导途径的负调控子GSK3/SHAGGY-like类激酶OsGSK2的底物,OsOFP8蛋白在体内与OsGSK2互作并被其磷酸化,磷酸化的OsOFP8从细胞核穿梭到细胞质,并通过26S蛋白酶体途径降解;4,外源BL处理可以快速诱导OsOFP8基因的表达,并可以诱导OsOFP8蛋白在细胞核内积累,相反BRZ(Brassinazole)处理促使OsOFP8蛋白出核。  OsOFP19基因的功能如下:1,OsOFP19基因过表达植株出现矮化,对外源赤霉素处理更加敏感;2,OsOFP19负调控水稻叶片夹角大小,过表达OsOFP19基因导致水稻叶片夹角变小,而降低OsOFP19的表达(RNAi)导致水稻叶片夹角变大;3,OsOFP19负向调控水稻BR途径,过表达植株对外源BL处理不敏感,而RNAi植株对外源BL处理更敏感;4,OsOFP19蛋白与KNOX家族蛋白OSH1互作并上调BR代谢相关基因如CYP734As的表达;5,OsOFP19蛋白与BR信号转导途径的正调控DLT(DWARF AND LOW-TILLERING)蛋白互作,并抑制BL诱导的DLT蛋白的积累;6,OsOFP19-OSH1-DLT功能复合体调控水稻BR响应和生长发育。7,OsOFP19基因调控水稻籽粒形状;8,OsOFP19基因通过影响生长素的分布调控水稻茎杆的背向地性生长。  本研究阐明了OsOFP8和OsOFP19基因调控水稻株型建成,如调控叶片夹角,植株高度,和籽粒形状。
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