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水稻(Oryza sativa)是世界上重要的粮食作物，在亚洲国家尤其重要，如中国。水稻也因其较小的基因组、自花授粉、易于进行农杆菌介导的转化实验而作为单子叶植物的模式作物。丝裂原激活蛋白激酶(mitogen-activatedprotein kinase,MAPK)级联是真核生物中高度保守的信号转导通路，它们参与调控植物生长发育和响应外界刺激。水稻中有15个MAPKs，8个MAPKKs，75个MAPKKKs。它们中某些MAPK级联被报道参与调节胚胎形成、谷粒大小、种子发育、种子休眠等关键生理过程。
实验室有3个水稻OsMPK4的杂合突变体株系，但无法获得纯合突变种子。我们以配子发育和胚胎发育过程为切入点，通过形态观察、胚/胚乳基因型鉴定，并利用花粉和全胚胎染色等技术，对OsMPK4在水稻发育中的功能进行初步探索，拓宽了水稻胚胎发育调控的认识。
在种子成熟期，杂合突变体osmpk4-1+/-后代败育比例显著高于野生型Nip。在胚胎发育中期(15 DAP)，osmpk4-1+/-后代种子有两种异常胚：(1)扁平型(Flat-type)，胚变大，胚乳退化或皱缩；(2)缓慢型(Slow-type)，发育迟缓或停留在早期阶段。纯合osmpk4基因型存在于这两种异常胚中，其比例为总胚数的18.56%。在胚胎发育早期(6 DAP)，osmpk4-1+/-后代种子有三种异常胚：(1)胚芽鞘未分化的异常胚；(2)胚正常、胚乳退化或缺失的异常胚；(3)盾片显著增大，胚增大、胚乳退化的异常胚。第三种异常胚在总胚胎数目中占比为18.4%，这与上述纯合osmpk4在总胚数中的比例(18.56%)几乎一致。由此，我们推测第三种异常胚即纯合osmpk4。进一步研究发现，纯合osmpk4胚胎在发育早期盾片增大，使得胚增大、胚乳退化或皱缩，灌浆失败，最终导致纯合osmpk4败育。
综上，OsMPK4参与胚胎早期发育，维持胚/胚乳空间平衡。在胚胎发育早期(3DAP—6DAP)，纯合osmpk4盾片增大引起胚增大，扰乱了胚与胚乳的空间平衡，导致胚乳退化或缺失，最终造成胚胎败育。
此外，通过对水稻MKK1/MKK4/MKK5基因定点突变，我们构建了可被地塞米松(Dexamethasone, DEX)诱导的组成型活化MKK1DD/MKK4DD/MKK5DD系统，为进一步研究水稻MAPK级联信号通路提供了重要材料。
实验室有3个水稻OsMPK4的杂合突变体株系，但无法获得纯合突变种子。我们以配子发育和胚胎发育过程为切入点，通过形态观察、胚/胚乳基因型鉴定，并利用花粉和全胚胎染色等技术，对OsMPK4在水稻发育中的功能进行初步探索，拓宽了水稻胚胎发育调控的认识。
在种子成熟期，杂合突变体osmpk4-1+/-后代败育比例显著高于野生型Nip。在胚胎发育中期(15 DAP)，osmpk4-1+/-后代种子有两种异常胚：(1)扁平型(Flat-type)，胚变大，胚乳退化或皱缩；(2)缓慢型(Slow-type)，发育迟缓或停留在早期阶段。纯合osmpk4基因型存在于这两种异常胚中，其比例为总胚数的18.56%。在胚胎发育早期(6 DAP)，osmpk4-1+/-后代种子有三种异常胚：(1)胚芽鞘未分化的异常胚；(2)胚正常、胚乳退化或缺失的异常胚；(3)盾片显著增大，胚增大、胚乳退化的异常胚。第三种异常胚在总胚胎数目中占比为18.4%，这与上述纯合osmpk4在总胚数中的比例(18.56%)几乎一致。由此，我们推测第三种异常胚即纯合osmpk4。进一步研究发现，纯合osmpk4胚胎在发育早期盾片增大，使得胚增大、胚乳退化或皱缩，灌浆失败，最终导致纯合osmpk4败育。
综上，OsMPK4参与胚胎早期发育，维持胚/胚乳空间平衡。在胚胎发育早期(3DAP—6DAP)，纯合osmpk4盾片增大引起胚增大，扰乱了胚与胚乳的空间平衡，导致胚乳退化或缺失，最终造成胚胎败育。
此外，通过对水稻MKK1/MKK4/MKK5基因定点突变，我们构建了可被地塞米松(Dexamethasone, DEX)诱导的组成型活化MKK1DD/MKK4DD/MKK5DD系统，为进一步研究水稻MAPK级联信号通路提供了重要材料。