水稻抽穗期基因OsHAP3H的功能研究

《水稻抽穗期基因OsHAP3H的功能研究》是陳賽華為項目負責人，南京農業大學為依託單位的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：水稻抽穗期基因OsHAP3H的功能研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陳賽華
• 依託單位：南京農業大學

項目摘要

水稻的抽穗期是決定品種地區與季節適應性的重要農藝性狀。前期研究中，我們檢測到一個控制水稻抽穗期的QTL位點，並利用F2分離群體進行了圖位克隆，最終證實OsHAP3H基因調控水稻抽穗期。本研究擬通過遺傳背景一致、OsHAP3H基因差異的材料組合，如染色體片段置換系和轉基因株系，分析OsHAP3H基因的表達變異及其對抽穗期代謝途徑中其他基因表達的影響，結合雙、三突變體的構建揭示不同抽穗期相關基因之間的相互協同關係。從蛋白質水平上研究HAP3蛋白的互作因子，並尋找轉錄因子所調控的下游基因類型，探討OsHAP3H基因調控抽穗期的作用機制，為水稻分子設計育種提供堅實的理論依據。

結題摘要

水稻的抽穗期是決定品種地區與季節適應性的重要農藝性狀。本研究中我們對已知的抽穗期基因OsHAP3H展開了研究。OsHAP3H基因在不同的組織部位均有表達，尤其在根部。在長、短日照下該基因均呈現節律表達。長日照下，傍晚時分表達量最高，而在短日照下，表達高峰位於黑夜。OsHAP3H蛋白在細胞核中行使功能。比較Asominori和CSSL61中已知抽穗期基因的表達模式發現，在長日照條件下，CSSL61中OsHAP3H基因的功能缺失將促進黎明時分Ehd1和Hd3a的表達，進而促進抽穗，短日照下則不然。OsHAP3H基因編碼CCAAT-box binding 轉錄因子的亞基，與HAP2和HAP5型亞基形成三聚複合物共同行使功能。通過酵母文庫的篩選、酵母雙雜實驗及雙分子螢光互補，我們證實HAP5X與OsHAP3H存在互作，且可能與OsHAP3H共同調控抽穗期，因為它呈現與OsHAP3H相同的定位及表達模式，這一結果正利用HAP5X的RNA干擾及過表達轉基因株系進行進一步核實。經分析，在Ehd2，Ehd1和Hd3a等基因的上游啟動子區，均包含大量的CCAAT-box元件，猜測OsHAP3H所形成的HAP複合物可能直接調控Ehd2或Ehd1，這一結果正利用酵母單雜交試驗證實。本研究初步探討了OsHAP3H 基因調控抽穗期的作用機制，為後續研究奠定了基礎，且為水稻分子設計育種提供了理論依據。