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叶片衰老是一个遗传控制的程序化死亡过程,并且多种发育和环境信号形成复杂的调控网络精确控制着衰老的起始和进行。然而,目前对叶片衰老调控的分子机制却知道的非常少,尤其对于水稻(OryzasativaL.)叶片衰老的研究更少。本论文报道一个新的CCCH类型的锌指蛋白,OsDOS,负向调控叶片衰老。OsDOS-GFP融合蛋白定位于细胞核内。OsDOS是组成型表达的基因,但是在叶片自然衰老、穗发育过程中呈现发育依赖的表达下调模式。RNAi抑制OsDOS的表达导致叶片衰老进程加速,而OsDOS过表达植株则呈现严重的发育迟滞和明显的叶片衰老延缓,暗示OsDOS在叶片衰老过程中做为负调控因子起作用。全基因组水平的表达分析显示,OsDOSRNAi株系中表达上调基因多数编码参与大分子降解、营养物质运输、胁迫/防卫反应相关的蛋白,表明基因表达变化与其叶片早衰表型一致。有趣的是,我们发现在OsDOSRNAi株系中茉莉酸信号通路的基因表达显著上调,而在OsDOS过表达株系中这些基因表达抑制或变化不明显,表明茉莉酸信号通路可能参与了OsDOS介导的对叶片衰老的调控。此外,OsDOSRNAi和过表达株系的种子和离体叶片对茉莉酸甲酯的处理分别表现出过度敏感和低敏感反应。上述结果显示OsDOS是一个新的细胞核定位蛋白,很可能通过调控发育信号和茉莉酸信号通路的整合,延缓水稻叶片衰老的发生。
授粉是植物成功受精的关键步骤,授粉的调控涉及花粉和柱头、花柱传递组织之间的一系列复杂的细胞识别和信号传导事件。已有的研究表明蛋白激酶在花粉萌发和花粉管定向生长过程中起着重要的作用。虽然已知众多的类受体激酶基因在花粉中特别是成熟花粉中优势或特异表达,但是迄今很少得到功能确认,特别是我们对于类受体胞质激酶的了解更少。本论文报道一个新的类受体激酶基因,OsRLCK1,属于类受体胞质激酶Ⅷ亚家族。实时荧光定量PCR和RNA原位杂交分析显示OsRLCK1是一个花粉特异表达的基因,并且只在成熟花粉中表达。在洋葱表皮细胞中瞬时表达时,OsRLCK1-GFP融合蛋白弥散在整个细胞内。体外磷酸化活性试验显示OsRLCK1具有苏氨酸自磷酸化活性。此外,RNAi抑制OsRLCK1的表达导致转基因植株花粉育性和结实率严重降低。上述结果显示,OsRLCK1是一个新的有活性的类受体胞质激酶,有可能做为一个胞溶的信号分子参与花粉萌发和花粉管的生长。