水稻OsOFP6基因的功能研究

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OVATE Family Proteins(OFPs)作为植物特有的转录因子,在植物的生长发育过程中发挥着重要作用。水稻作为重要的粮食作物,基因组内含有31个OsOFPs基因。迄今为止,OFPs基因的研究主要侧重于其对植物生长发育的影响,而在植物逆境胁迫响应中的作用却未见报道。本文以水稻OsOFP6基因为研究对象,通过构建转基因植株,研究其在水稻理想株型的建成和逆境胁迫响应中的作用。  我们的研究发现,OsOFP6基因影响水稻理想株型的建成(如株高,粒型,侧根和叶角发育等),同时正向调控水稻抗旱和抗冷。具体研究结果如下:1,OsOFP6基因表达无特异性,在水稻各个组织和发育时期均有表达。2,OsOFP6基因负向调控水稻叶角大小,OsOFP6-RNAi植株叶角变大,次级细胞壁变薄,木质素和纤维素含量下降。OsOFP6蛋白与KNOX家族蛋白OSH15互作并增强OSH15对糖基转移酶GT43家族基因OsIRX9的转录激活活性,从而调控水稻叶角大小。3,OsOFP6-RNAi植株侧根变短,密度不变,OsOFP6基因通过生长素途径影响水稻侧根发育。4,OsOFP6-RNAi植株出现矮化,外施赤霉素可以恢复植株矮化的表型。5,OsOFP6-RNAi植株穗子变小,种子变窄,千粒重下降,但长度不变,OsOFP6基因通过影响细胞分裂相关基因的表达而调控粒型。6,OsOFP6-RNAi植株分蘖增多,OsOFP6基因在分蘖芽表达,同时可影响分蘖相关基因的表达。7,OsOFP6-RNAi植株分蘖角增大,茎秆的背向地性减弱,OsOFP6基因通过影响OsXTR1基因的表达而调节茎秆背向地性。8,OsOFP6-RNAi植株不耐旱,OsOFP6-OE植株的抗旱性增强,OsOFP6基因通过降低活性氧的积累而正向调控水稻抗旱。9,OsOFP6-RNAi植株对低温超敏感,OsOFP6-OE植株的抗冷性增强,OsOFP6基因通过增强细胞的稳定性而正向调控水稻抗冷。  通过对OsOFP6转基因植株的研究,初步阐明了其在水稻理想株型的建成和逆境胁迫响应中的作用。
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