OsLIR1參與水稻碳磷平衡的機制研究.pdf

1、植物養(yǎng)分吸收、轉運與利用都受到植物內源周期節(jié)律的調控。本研究通過分析水稻磷信號中心調控因子PHR2基因超表達植株OsPHR2(O)與RNAi干涉植株OsPHR2(RI)基因芯片數據，篩選到一個與植物內源節(jié)律相關的基因OsLIR1，該基因在OsPHR2(O)轉基因材料中，表達受到抑制，而在OsPHR2(RI)轉基因材料中變化不明顯。通過對其基因功能的研究，得到以下結論:
　　 1、水稻OsLIR1基因表達受光周期調控，在光照結束時

2、表達最高，黑暗條件下表達逐漸降低，并在次日光照前達到最低值;該基因在葉片中呈高豐度表達，在根里表達則相對較低;葉與根中，其表達均受到缺磷抑制，尤其在根中抑制強烈。
　　 2、通過OsLIR1::GFP融合蛋白在洋蔥表皮與煙草葉中的瞬時表達得知該蛋白定位于質體與葉綠體;分析OsLIR1基因啟動子接GUS報告基因的轉基因材料表明，其在根尖，根的皮層細胞，莖的皮層細胞以及葉肉細胞，穗的穎殼中均有表達。
　　 3、35S接OsL

3、IR1基因超表達與RNAi干涉轉基因植株表現為生長受到抑制，花粉活力降低，結實率減少和葉尖早衰的現象。
　　 4、對OsLIR1基因超表達與RNAi干涉植株體內磷含量的測定發(fā)現，其有效磷與全磷較野生型均有顯著升高，表現為磷積累。在正常供磷下，定量PCR分析表明:OsLIR1增強與干涉轉基因植株中磷酸鹽轉運體OsPT2、OsPT6、OsPT8和OsPT9的表達均上調，磷信號響應基因OsSQD2、OsPAP10、OsIPS、OsPH

4、02的表達變化不顯著，除了OsmiR399d在低表達點與高表達點均受抑制。
　　 5.測定OsLIR1基因超表達植株與RNAi干涉植株體內淀粉和蔗糖含量，得知在光照前，OsLIR1增強與干涉轉基因植株淀粉與蔗糖含量與野生型相比均顯著升高。在光照結束時，轉基因株系的蔗糖和淀粉含量與野生型相比無明顯差異，結果顯示該基因可能參與調控葉中瞬時淀粉在夜間的降解。
　　 6.通過分析OsLIR1基因超表達植株與RNAi干涉植株中植物

5、內源節(jié)律基因OsCCA1，OsTOC1，OsPCL1的表達，發(fā)現夜晚基因OsTOC1，OsPCL1的表達振幅在OsLIR1增強與干涉轉基因株系中顯著降低，而早晨基因OsCCA1的表達則沒有受到影響。因此認為該基因可能處于植物內源節(jié)律調控系統(tǒng)的夜晚反饋環(huán)中，對夜晚基因的表達具有調控作用。
　　 OsLIR1基因作為植物內源節(jié)律基因，參與了植物體內的碳平衡和磷平衡，因此研究該基因的功能對我們研究周期節(jié)律與碳磷平衡之間的關系有著重要的