RB是第一个被鉴定的肿瘤抑制基因,其同源基因广泛存在于动物、植物和微生物中。已有研究表明,RB是调控细胞增殖、细胞分化、细胞凋亡与器官形成的关键基因。植物中存在RB的同源基因RBR,其调控细胞周期的基本功能与RB相似;但由于植物具有特殊的细胞结构与组织器官特征,以及与动物截然不同的生长发育方式,推测植物中可能存在其特有的RBR调控生长发育的新机制。水稻中存在两个RB的同源基因OsRBR1/2,但其具体的功能与作用机制并未明确。本课题组获得了OsRBR1的突变体Osrbr1-1,表达与功能分析结果表明,该基因是一个特异性控制水稻花器官形成的关键基因。在此基础上,本项目对OsRBR2基因的表达与功能进行初步的分析,所获得的主要内容和结果如下:(1)OsRBR2的表达分析。qRT-PCR分析表明,OsRBR2基因几乎在水稻的所有组织、器官中均检测到表达,但在营养器官(根、茎、叶)中的表达量明显要高于幼穗中的表达量。为了进一步分析OsRBR2在水稻中的整体表达特征,构建了该基因的启动子与GUS的融合表达载体pCAMBIA1391Z-pOsRBR2,并转化中花15成熟胚诱导的愈伤组织中,目前已获得了 9株转基因植株;GUS分析结果表明,OsRBR2在水稻的根、茎、叶等营养器官中均有表达(可能由于取材料的时间偏迟,表达量偏低,在穗中未检测到表达),这与qRT-PCR分析的结果基本一致。推测OsRBR2可能在水稻的营养生长中发挥更重要的作用。(2)OsRBR2的功能分析,以及OsRBR1/2的遗传互作关系。构建了以Ubi1为启动子的OsRBR2过量表达载体pTCK303-OsRBR2,转化中花15成熟胚诱导的愈伤组织,已获得了 10株转基因植株。因目前转化植株尚小,其表型特征与功能分析尚未能进行。利用CRISPR/Cas编辑系统,构建了OsRBR2的两个编辑载体(即两个编辑靶位点),并转化Osrbr1-1突变杂合体的种子。目前,第一个编辑载体已经分化出26株转基因植株,其中6株为Osrbr1-1突变杂合体背景,其余20株为野生型;经测序鉴定,这26株转化植株均成功实现了靶位点的编辑;这些转化植株尚处于营养生长阶段,与野生型植株相比,其生长发育完全正常。另一个转化载体正在筛选抗性愈伤中。(3)OsRBR2的亚细胞定位。构建了OsRBR2的cDNA与GFP的融合表达载体pGDG-OsRBR2,转化洋葱表皮细胞。结果表明,融合GFP的绿色荧光信号集中分布在细胞核中。推测OsRBR2是一个在细胞核内起重要调控作用的核蛋白。