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水稻花粉优势表达的L-lectin受体激酶基因OsL-LecRK7的功能研究
  • 项目名称:水稻花粉优势表达的L-lectin受体激酶基因OsL-LecRK7的功能研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:31000605
  • 申请代码:C0704
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:魏丽勤
  • 负责人职称:副研究员
  • 依托单位:中国科学院植物研究所
  • 批准年度:2010
中文摘要:

L-lectin受体激酶(Legume-like lectin receptor-like kinases,L-LecRKs)是一类重要的受体类激酶,在介导与糖信号分子相关的信号转导中起着重要作用,然而其在花粉后期发育如花粉萌发和识别过程的作用还未见报道。本实验室根据前期水稻花粉转录组的研究,通过T-DNA插入突变体筛选,首次获得了一个水稻成熟和萌发花粉中优势表达的L-lectin受体激酶基因(OsL-LecRK7),其T-DNA插入突变体的部分花粉粘连且结实率明显下降。本项目在此工作基础上,以OsL-LecRK7的T-DNA插入突变体入手,通过细胞的、分子的和遗传的多层面的详细的表型分析,并结合其时空表达特性及细胞定位,初步阐明其在花粉发育和功能方面的作用,以期增进我们对水稻雄性不育机制的理解,并贡献于解决与生产实践相关的重要生物学问题,如花粉育性和基于此的杂种优势的利用等。

结论摘要:

植物中的类受体激酶(receptor-like kinases, RLKs)是一类几乎参与植物所有发育过程的蛋白,如雄性不育、花粉发育、自交不亲和、抗病、抗逆等。基于本实验室前期工作,发现一个可能参与花粉发育的凝集素样受体激酶 (lectin-like receptor kinase) 基因--OsL-LecRK7,通过对其编码的蛋白质功能结构域分析发现,其包含一个豆科样植物凝集素结构域,属于L-LecRLKs (Legume-like lectin receptor kinases) 亚家族。为了揭示该基因在水稻花粉发育中的功能,本项目以该基因的T-DNA插入突变体osl-lecrk7为切入点,通过表型观察发现花粉活性虽然正常但出现明显的粘连,同时结实率明显下降;对osl-lecrk7突变体遗传学分析发现,osl-lecrk7突变体为隐性单基因控制的孢子体遗传;通过半定量RT-PCR和GFP融合表达实验显示OsL-LecRK7在花粉中优势表达,其编码蛋白定位于细胞膜上。本研究为揭示水稻花粉发育的分子机制提供了新的线索。


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