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水稻(Oryza sativa L.)是我国乃至全世界最主要且高产量的粮食作物之一,全球一半以上人口以稻米为食。盐胁迫严重危害水稻的正常生长进程,是制约现代农业发展的主要不良因素之一。前期研究发现STRK1(Salt tolerance receptor-like cytoplasmic kinase1)作为酪氨酸激酶能够磷酸化CatC的Tyr210并激活CatC,调控水稻体内活性氧(reactive oxygen species,ROS)平衡,从而提高水稻耐盐性。然而对于信号转导过程中STRK1的磷酸化状态对其功能的影响尚不清楚。本研究为了探究水稻类受体胞质激酶STRK1磷酸化状态对其功能的影响,分析了STRK1的磷酸化位点在STRK1至CatC的信号传递过程中的功能,并取得以下具体研究结果:(1)通过体外纯化STRK1与CatC蛋白并进行体外磷酸化反应,然后将反应后蛋白进行质谱分析鉴定磷酸化位点。鉴定到STRK1的自磷酸化的氨基酸位点共有23个,其中17个丝氨酸位点、3个酪氨酸位点和3个苏氨酸位点。尤其是3个酪氨酸磷酸化位点(Y82,Y240和Y258)的鉴定结果暗示,在STRK1介导的信号转导途径中可能存在酪氨酸级联磷酸化的信号转导模式。(2)为了确定STRK1与CatC的互作区域,将CatC分为三个区段,分别是N-端(CatC-NT)、催化活性中心(CatC-CD),C-端(CatC-CT)。通过酵母双杂交发现,STRK1主要与CatC催化活性中心(CatC-CD)区段互作,而且STRK1和CatC中已鉴定的单个磷酸化位点突变对二者的互作没有影响。(3)为了探究STRK1内参与信号转导的关键磷酸化位点,重点构建了STRK1的3个酪氨酸位点模拟去磷酸化突变(Y82,240,258F)的载体,然后在体外纯化蛋白进行了体外磷酸化反应。研究结果初步发现,STRK1的3个酪氨酸位点(Y82,Y240和Y258)的突变会影响其磷酸化底物CatC的能力,说明STRK1中的3个酪氨酸位点在磷酸化的信号传递中起着重要作用。但是,具体由3个酪氨酸位点中的哪一个或几个位点起作用还有待进一步研究。(4)为了获得STRK1的缺失突变体以用于表型恢复而体内验证以上结果,构建了STRK1的CRISPR/Cas9敲除载体并水稻转化,得到了STRK1的不同敲除突变体strk1-1和strk1-3。盐胁迫表型分析发现,敲除突变体strk1-1和strk1-3均显著降低了水稻的耐盐性。随后,通过自交及分离后代的鉴定,成功筛选到了不含T-DNA的STRK1敲除突变体strk1-1和strk1-3,可用于后续体内验证STRK1磷酸化状态对其功能的影响。综上所述,本研究在体外鉴定到了STRK1的自磷酸化位点,并通过酵母双杂交确定了STRK1与CatC的催化结构域相互作用。体外磷酸化分析又进一步确定,STRK1内的3个酪氨酸磷酸化位点突变会减弱其磷酸化CatC的能力,初步说明该位点在信号转导中起着重要作用。另外,通过CRISPR/Cas9的基因编辑手段成功获得了STRK1的敲除突变体strk1-1和strk1-3,为后续在体内验证STRK1磷酸化状态对其功能影响奠定了材料基础。