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水稻作为人们日常生活中必不可少的粮食作物,全世界约1/2的人们都以其为主食,其基因功能的揭示对维护全世界粮食安全有重大的意义。植物类受体蛋白激酶(receptor-like protein kinase,RLKs)是植物中一类数量较多的基因家族,包含胞外结构域、跨膜区和胞内激酶域三部分。植物细胞具有感受外界生物和非生物因子刺激的能力,并能通过细胞膜内外信号传导最终对胞外信号做出适当的反应。RLKs细胞内的激酶结构域通过自身磷酸化或者去磷酸化的反应,将胞外感知的信号传递至为胞内,然后胞内发生一系列的生理生化反应以此响应外界刺激。对植物RLKs的作用分析对植物抗病功能及信号转导过程,研究植物对体内、外刺激反应的机理,发现植物感知体内、外信号分子等有重要意义。随着对其功能的逐步了解,RLKs已成为植物科学的研究热点之一。特别是对该蛋白激酶家族在植物抗逆中的作用倍受关注。OsRLK197属于LRR-RLKs亚家族,本实验对其是否响应激素信号转导以及生物与非生物胁迫反应进行研究。主要结果如下:(1)利用生物信息学分析确定OsRLK197具有leucine-rich repeats结构域,OsRLK197具有跨膜结构域,归属于LRR-RLKs亚家族。OsRLK197蛋白是一种亲水性蛋白,无信号肽特征,预测其激酶域有29个磷酸化位点,可能发生磷酸化,进而改变构象传递信号。OsRLK197基因在水稻不同组织器官中均存在表达。通过生物信息学分析启动子,发现OsRLK197基因有响应ABA及逆境胁迫的元件。(2)用搜索序列设计OsRLK197特异性引物,成功克隆OsRLK197目的片段。构建过表达重组植物表达载体,采用农杆菌介导水稻愈伤组织的技术得到了OsRLK197转基因株系,筛选并鉴定得到5个阳性株系。通过观察转基因植株在田间的表型,并对其进行包括株高、有效穗及千粒重农艺学性状的考察,与野生型比较OsRLK197过表达植株的株高增加、有效穗数减少、千粒重无明显差异。(3)采用转化拟南芥原生质体的方法瞬时表达发现OsRLK197基因亚细胞定位于细胞膜上,与之前生物信息学的预测结果一致;采用实时荧光定量PCR技术分析得出,该基因在幼叶及种子中的表达量最高,在根中的表达量最低。(4)已知OsRLK197基因的胞内具有激酶域,构建激酶域原核表达载体,IPTG诱导原核重组蛋白表达,并进行纯化,以备后续实验。(5)对野生型水稻日本晴进行ABA、NaCl及干旱处理,并采用实时荧光定量PCR技术研究OsRLK197在不同胁迫处理下的mRNA表达水平,发现OsRLK197在ABA和NaCl的处理条件下,随着处理时间的增加表达量升高,而在干旱处理下,表达量随时间增长而呈现递减,该结果说明OsRLK197的表达可能受到ABA、NaCl及干旱处理的诱导,该基因响应逆境胁迫。综上所述,本论文首次克隆得到RLKs受体蛋白激酶家族的OsRLK197基因,构建过表达载体,通过农杆菌介导水稻愈伤组织转化技术得到过表达转基因植株。利用生物信息学方法对OsRLK197的结构域及蛋白质的二级结构,启动子序列响应元件进行分析。分析不同组织表达情况进而发现OsRLK197在水稻各组织中均存在表达。对野生型水稻日本晴进行ABA、NaCl及干旱处理,发现其表达量受NaCl及干旱处理的诱导,响应ABA激素信号通路。对OsRLK197这一新的水稻RLKs的克隆及功能初步分析,对该基因在响应ABA信号通路及逆境胁迫的具体作用机制的研究奠定了重要的基础,也为揭示水稻RLKs在植物的生长发育过程、信号传导及抗逆胁迫中的作用提供一些实验依据,有助于更多LRR-RLKs在植物中的功能和作用机制得以揭示。