水稻是最重要的粮食作物之一,它的稳定生产对国家粮食安全具有重要的意义。然而,稻米在储藏过程中的陈化变质、发芽率降低严重影响到国家粮食安全和食品安全。研究表明蛋白异天冬氨酸甲基转移酶（Protein L-isoaspartyl Methyltransferase,PIMT）与植物种子活力关系密切。PIMT的过量表达能将植物中含异天冬氨酸（isoAsp）的异构蛋白修复为正常的含天冬氨酸（Asp）的蛋白,从而提高种子在老化条件下的活力和寿命,而PIMT的表达下调则导致种子活力丧失。本实验室已从水稻中成功克隆出2个PIMT的候选基因,并通过转基因技术和突变体筛选获得OsPIMT1差异表达的植株,为进一步研究OsPIMT1对水稻种子活力的影响,本文开展了以下研究:1.对栽培稻与各地野生稻的OsPIMT1基因进行序列分析,发现OsPIMT1在栽培稻与野生稻中差异很小,在进化过程中非常保守,与其功能上的重要性有关。2.野生型日本晴、过表达转基因和RNAi的T3代种子进行人工老化处理,并对其进行生理生化分析,结果表明过表达转基因种子在人工老化处理13d后比野生型和RNAi种子表现出明显的发芽优势,其种子活力也明显高于野生型和RNAi种子的活力,OsPIMT1与人工老化处理后种子活力的保持有关。3.分析OsPIMT1表达量和人工老化处理后种胚的异构天冬氨酸含量,发现OsPIMT1过表达转基因种子中异构天冬氨酸含量显著下降,而RNAi株系则相反,说明OsPIMT1通过修复种胚中的异构天冬氨酸从而提高种子的活力和寿命。4.通过蛋白质双向凝胶电泳初步分析鉴定了 33个差异表达蛋白点,通过基于PIMT修复的蛋白印迹甲基化分析发现老化后的种胚中55KDa以下含有大量异构蛋白。后续通过二者结合以期了解种子老化过程中被OsPIMT1修复的上游异构蛋白和与老化相关的下游蛋白的联系,深入了解OsPIMT1对于种子活力的作用机制。