水稻類受體激酶OsSLA1參與調控葉傾角的功能研究

《水稻類受體激酶OsSLA1參與調控葉傾角的功能研究》是依託河北師範大學，由張素巧擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：水稻類受體激酶OsSLA1參與調控葉傾角的功能研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張素巧
• 依託單位：河北師範大學

項目摘要

水稻株形是影響產量的重要因素，而葉傾角的大小是影響水稻株形的關鍵因素。我們前期對水稻中一批類受體激酶進行功能研究時發現一個LRR型類受體激酶（OsSLA1）被干涉後產生葉傾角變小，葉片豎直的表型。本項目擬對OsSLA1參與葉傾角調控的作用機制進行研究。（1）分析OsSLA1的RNAi和超表達轉基因植株表型，確定其除葉傾角外，是否對其他農藝性狀產生影響；（2）在細胞學水平上觀察葉枕的結構和形態變化，分析葉傾角變化的原因；（3）檢查葉傾角對植物激素處理的敏感度、OsSLA1基因受激素誘導表達情況以及激素下游調控基因的表達等，分析OsSLA1基因調控調控葉傾角與各激素的關係；（4）檢測OsSLA1基因的表達特性、生化特徵等，為闡釋其功能提供參考；（5）篩選OsSLA1的相互作用蛋白，推測其作用機制。OsSLA1是一個未曾報導的基因，其研究對了解葉傾角調控機理和通過調整水稻株形來增產都有重要意義。

結題摘要

我們前期工作發現，水稻類受體激酶OsSLA1被干涉後引起了葉傾角變小，葉片直立的表型，本項目對OsSLA1在調控葉傾角中的功能和作用機制進行了研究，主要研究結果包括：①製備了OsSLA1Ri轉基因植株，發現該基因被干涉會導致葉傾角變小，分櫱稍有降低，但對株高、結實率、千粒重等沒有明顯影響，證明OsSLA1主要參與水稻葉傾角調控；②套用半薄切片對OsSLA1Ri中葉枕部位的細胞進行了觀察，發現近軸面細胞的伸長受到抑制是使導致葉傾角變小的主要原因；③採用GUS染色和半定量RT-PCR的方法對OsSLA1的表達模式進行分析，發現在水稻的葉枕及葉片、莖節和花等多個部位表達，套用雷射共聚焦觀察發現OsSLA1在細胞中定位於質膜和質膜附近囊泡中，對激酶活性分析發現其本身是一個沒有激酶活性的類受體激酶，可能通過結合其他激酶或類受體激酶的方式發揮作用；④套用RNA-seq技術分析了OsSLA1葉枕中的差異表達譜，發現有700多個基因上調，900多個基因下調，其中多為代謝相關基因、激素相關基因和轉錄因子；⑤分析了OsSLA1對在不同激素處理後的反應，發現與野生型（日本晴）相比OsSLA1Ri植株表現出對BR（油菜素類脂）的不敏感性，而對IAA、ABA、KT等激素處理沒有明顯變化；⑥套用real-time PCR分析OsSLA1Ri中BR途徑相關基因表達水平，發現BR合成相關基因表達水平增加，信號途徑基因表達水平降低，表明在OsSLA1Ri中BR途徑受阻，進一步檢查BR途徑重要組分BZR1蛋白水平發現，活性BZR1（非磷酸化）水平在OsSLA1中明顯降低，說明OsSLA1Ri可能主要通過影響BZR1影響BR通路；⑦製備了OsSLA1帶有MYC 或GUS標籤的超表達轉基因植株，並採用免疫沉澱結合質譜分析（IP-MS）技術初步分析了OsSLA1的可能相互作用蛋白。 葉傾角是影響水稻株形的重要因素，水稻株形與產量密切相關，對水稻葉傾角的調控研究具有理論和重要的實踐意義。